Produkteinführung zu hitzebeständigem Stahl
Hitzebeständiger Stahl ist Stahl mit hoher Oxidationsbeständigkeit und hoher Temperaturfestigkeit. Die Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen ist eine wichtige Voraussetzung dafür, dass das Werkstück lange bei hohen Temperaturen arbeiten kann. In heißer Luft und anderen oxidierenden Umgebungen reagiert Stahl chemisch mit Sauerstoff und der Stahloberfläche und bildet eine Vielzahl von Eisenoxidschichten. Die Oxidschicht ist sehr locker, verliert die ursprünglichen Eigenschaften des Stahls und fällt leicht ab. Um die Oxidationsbeständigkeit des Stahls bei hohen Temperaturen zu verbessern, werden dem Stahl Legierungselemente zugesetzt, um die Struktur des Oxids zu verändern. Übliche Legierungselemente sind Chrom, Silizium, Aluminium usw. Sie reagieren mit Sauerstoff und bilden eine dichte und stabile Oxidschicht oder Passivierungsschicht Cr2O3, SiO2 oder Al2O3 auf der Oberfläche des Stahls, um den Stahl vor weiterer Oxidation zu schützen. Wenn eine Menge Chrom, Silizium und Aluminium zugesetzt wird, ist die Oxidationsbeständigkeit des Stahls bei hohen Temperaturen gut, aber wenn die Menge an Silizium und Aluminium zu groß ist, verschlechtern sich die mechanischen Eigenschaften und die Verarbeitbarkeit des Stahls. Daher handelt es sich bei hitzebeständigem Stahl mit Chrom als Hauptlegierungselement und Silizium und Aluminium als Hilfselemente. Kurz gesagt hängt die Oxidationsbeständigkeit von Stahl bei hohen Temperaturen nur von der chemischen Zusammensetzung ab.
Die Hochtemperaturfestigkeit bezeichnet die Fähigkeit von Stahl, mechanischen Belastungen bei hohen Temperaturen über einen langen Zeitraum standzuhalten. Unter mechanischer Hochtemperaturbelastung wird Stahl weicher, d. h. die Festigkeit nimmt mit steigender Temperatur ab. Die zweite Eigenschaft ist Kriechen, d. h. unter Einwirkung konstanter Spannung nimmt die plastische Verformung mit der Zeit langsam zu, und die plastische Verformung von Stahl bei hohen Temperaturen wird durch intragranulares Gleiten und Korngrenzengleiten verursacht. Die Hochtemperaturfestigkeit von Stahl wird üblicherweise durch Legierungsverfahren verbessert. Dabei werden dem Stahl auch Legierungselemente zugesetzt, um die Bindungskraft zwischen den Atomen zu verbessern und eine günstige Anordnung zu bilden. Durch Zugabe von Chrom, Molybdän, Wolfram, Vanadium, Titan usw. kann die Matrix des Stahls verstärkt, die Rekristallisationstemperatur erhöht und auch verstärkte Phasenkarbide oder intermetallische Verbindungen wie Cr23C6, VC, TiC usw. gebildet werden. Diese Verstärkungsphasen sind bei hohen Temperaturen stabil, lösen sich nicht auf, aggregieren und wachsen nicht und behalten ihre Härte. Nickel wird hauptsächlich zugesetzt, um Austenit zu erhalten. Im Vergleich zu Ferrit sind die Atome von Austenit eng angeordnet, die Bindungskraft zwischen den Atomen ist stärker und die Atomdiffusion ist schwieriger. Daher ist die Hochtemperaturfestigkeit von Austenit besser. Es ist ersichtlich, dass die Hochtemperaturfestigkeit von hitzebeständigem Stahl nicht nur mit der chemischen Zusammensetzung, sondern auch mit der Organisation zusammenhängt.
