Las piezas fundidas de acero resistente al calor son piezas fundidas a partir de acero aleado resistente al calor como materia prima.En condiciones de alta temperatura, el acero con resistencia a la oxidación, suficiente resistencia a altas temperaturas y buena resistencia al calor se denomina acero resistente al calor.El acero resistente al calor se puede dividir en dos tipos: acero resistente a la oxidación y acero resistente al calor según sus propiedades.El acero antioxidante también se conoce como acero sin piel.El acero de resistencia en caliente se refiere al acero que tiene buena resistencia a la oxidación a altas temperaturas y alta resistencia a altas temperaturas.En el caso de la misma composición química, el estado recién colado tiene mayor resistencia térmica que el estado laminado.Las piezas fundidas de acero resistente al calor ocupan una gran proporción en el campo del acero resistente al calor.
Algunos aceros resistentes al calor de alta aleación son difíciles de procesar y deformar.La producción de piezas fundidas no solo es más rentable que los productos laminados, sino que también las piezas fundidas tienen una mayor resistencia a la fatiga.Por lo tanto, el acero fundido resistente al calor ocupa una proporción considerable del acero resistente al calor.Además de la fundición en arena, también se pueden utilizar técnicas de fundición de precisión para obtener productos con superficies lisas y dimensiones precisas.La fundición centrífuga se usa a menudo para tubos de hornos de alta temperatura para el craqueo de amoníaco y etileno sintéticos.
De acuerdo con la estructura metalográfica en el estado normalizado, el acero fundido resistente al calor se puede dividir en cuatro categorías: acero resistente al calor de perlita, acero resistente al calor martensítico, acero resistente al calor ferrítico y acero resistente al calor austenítico.
1. Acero fundido perlítico resistente al calor
Los elementos de aleación del acero fundido resistente al calor de perlita son principalmente cromo y molibdeno, y la cantidad total generalmente no supera el 5%.Además de perlita y ferrita, su estructura también tiene bainita.Este tipo de acero tiene buena resistencia a altas temperaturas y rendimiento de proceso a 500-600 ℃.Se utilizan ampliamente para fabricar piezas resistentes al calor por debajo de 600 ℃, como tuberías de acero para calderas, impulsores de turbinas de vapor, rotores, sujetadores, recipientes de alta presión, tuberías, etc. Los grados típicos son: 16Mo, 15CrMo, 12Cr1MoV, 12Cr2MoWVTiB, 10Cr2Mo1 , 25Cr2Mo1V, 20Cr3MoWV, etc.
El tratamiento térmico de las piezas fundidas de acero resistente al calor de perlita se normaliza o se templa y reviene principalmente para obtener una estructura estable, buenas propiedades mecánicas integrales y la resistencia requerida en condiciones de alta temperatura.
2. Acero fundido martensítico resistente al calor
El contenido de cromo del acero fundido martensítico resistente al calor es generalmente del 7 al 13%.Tiene mayor resistencia a altas temperaturas, resistencia a la oxidación y resistencia a la corrosión por vapor de agua por debajo de 650 ℃, pero su soldabilidad es deficiente.1Cr13, 2Cr13 que contienen aproximadamente un 12 % de cromo, y los grados de acero desarrollados sobre esta base, como 1Cr11MoV, 1Cr12WMoV, 2Cr12WMoNbVB y otras aleaciones, se utilizan generalmente para fabricar álabes, discos, ejes, sujetadores, etc. de turbinas de vapor. Además, 4Cr9Si2, 4Cr10Si2Mo, etc. utilizados en la fabricación de válvulas de escape para motores de combustión interna también son aceros martensíticos resistentes al calor.
El proceso de tratamiento térmico común para las fundiciones de acero martensítico resistente al calor es el de normalización + templado.
3. Acero fundido ferrítico resistente al calor
El acero fundido ferrítico resistente al calor contiene más cromo, aluminio, silicio y otros elementos, formando una estructura de ferrita monofásica, que tiene buena resistencia a la oxidación y resistencia a la corrosión por gas a alta temperatura, pero su resistencia a alta temperatura es baja, a temperatura ambiente La fragilidad es mayor y la soldabilidad es pobre.Como 1Cr13SiAl, 1Cr25Si2, etc. El acero fundido ferrítico resistente al calor se usa generalmente para fabricar piezas que soportan poca carga y requieren resistencia a la oxidación a alta temperatura.
El tratamiento térmico de las fundiciones de acero ferrítico resistente al calor generalmente adopta el recocido para aliviar el estrés y luego el enfriamiento rápido (para pasar rápidamente a través de la zona frágil de 400-500 ℃).
4. Acero fundido austenítico resistente al calor
El acero fundido austenítico resistente al calor contiene más elementos que forman austenita, como níquel, manganeso, nitrógeno, etc., a temperaturas superiores a 600 °C, tiene buena resistencia a altas temperaturas y estabilidad estructural, y buen rendimiento de soldadura.Por lo general, se utiliza como material resistente al calor que funciona a más de 600°C.Los grados típicos son 1Cr18Ni9Ti (321), 1Cr23Ni13 (309), 0Cr25Ni20 (310S), 1Cr25Ni20Si2 (314), 2Cr20Mn9Ni2Si2N, 4Cr14Ni14W2Mo, etc.
El acero austenítico antioxidante se puede tratar con un tratamiento térmico de solución a alta temperatura para obtener una buena deformación en frío.El acero austenítico de resistencia en caliente se trata primero con un tratamiento de solución a alta temperatura y luego se lleva a cabo un tratamiento de envejecimiento a 60-100 ℃ más que la temperatura de uso para estabilizar la estructura y precipitar la segunda fase para fortalecer la matriz.
Usos de fundiciones de acero resistentes al calor
El acero resistente al calor se utiliza a menudo para fabricar piezas y componentes que funcionan a altas temperaturas en sectores industriales como calderas, turbinas de vapor, maquinaria eléctrica, hornos industriales e industrias aeronáutica y petroquímica.Además de la resistencia a altas temperaturas y la resistencia a la oxidación y corrosión a altas temperaturas, estas piezas también requieren suficiente tenacidad, buena trabajabilidad y soldabilidad, y un cierto grado de estabilidad estructural según los diferentes usos.
Algunos grados de acero de aleación resistente al calor y sus aplicaciones | |
| Grado de acero | Temperatura viable y aplicaciones |
| 00Cr12 | Temperatura de antioxidación 600~700℃, utilizado como cuerpo de válvula de alta temperatura y alta presión, quemador |
| 0Cr13Al | Rango de temperatura aplicable 700~800℃, paleta de compresor de turbina de gas |
| 1Cr17 | Antioxidación a temperaturas por debajo de 900 ℃, utilizado como piezas de alta temperatura y boquillas para hornos |
| 1Cr12 | Resistencia a la oxidación y alta resistencia a altas temperaturas en el rango de temperatura de 600 ~ 700 ℃ y se utiliza para piezas de alta temperatura de álabes de turbinas de vapor, boquillas y válvulas de quemadores de calderas. |
| 1Cr13 | La temperatura de resistencia a la oxidación es de 700~800℃, y su uso es el mismo que el del acero 1Cr12 |
| 0Cr18Ni9，1Cr18Ni9Ti | Temperatura de antioxidación inferior a 870 ℃, se puede utilizar como tubería de superficie de calentamiento de calderas, piezas de hornos de calentamiento, intercambiador de calor, horno de mufla, convertidor, boquilla |
| 0Cr18Ni10Ti, 0Cr18Ni11Nb | Es resistente a la corrosión y oxidación a alta temperatura en el rango de temperatura de 400~900 ℃, y se puede usar para accesorios de tubería cuya temperatura de trabajo es inferior a 850 ℃ |
| 0Cr23Ni13 | Temperatura de antioxidación de hasta 980 ℃, utilizada para tubos de fuego de quemadores, álabes de turbinas de vapor, cuerpo de horno de calentamiento, dispositivo de conversión de metano, dispositivo de separación de alta temperatura |
| 0Cr25Ni20 | Temperatura de antioxidación de hasta 1035 ℃, utilizada para calentar piezas de hornos;partes del sistema de transmisión de gas con temperatura de trabajo por debajo de 950 ℃ |
| 0Cr17Ni12Mo2, 0Cr19Ni13Mo2 | La temperatura de antioxidación no es inferior a 870 ℃, la temperatura de trabajo es de 600 ~ 750 ℃, los tubos del intercambiador de calor y los accesorios del horno para la industria química y la refinación de petróleo. |
| 0Cr17Ni7Al | Piezas de carga de alta temperatura con temperatura de trabajo inferior a 550 ℃ |
Hora de publicación: 10-sep-2021