С. А. Вологжанина, А. Ф. Иголкин материалтану оқУ ҚҰралы
Ыстыққа төзімді және ыстыққа берік болаттар мен қорытпалар
жүктеу/скачать 8,95 Mb. Pdf көрінісі
|
6 Вологжанина Материалтану. Оқулық
- Бұл бет үшін навигация:
- Ыстыққа төзімді болаттар.
| .2. Ыстыққа төзімді және ыстыққа берік болаттар мен қорытпалар
Жалпы сипаттамасы . Термодинамиканың екінші заңына сəйкес, кез келген жылу қуатының түрлендіргішінің тиімділігі КПД= 1 – T 2 /T b өрнегімен берілген, мұндағы екінші термин T 2 шығуындағы T 1 түрлендіргішіндегі температураға дейін температураның қатынасы. Кірістегі температура неғұрлым жоғары болса, КПД соғұрлым тиімдірек болады. Конвертерге кіру кезінде температураны жоғарылату мүмкіндігі қолданылатын материалдардың ыстыққа төзімділігіне байланысты. Жоғары температураларда жұмыс істейтін материалдардың негізгі сипаттамалары ыстыққа берік жəне ыстыққа төзімді болып табылады. Ыстыққа берік жəне ыстыққа төзімді материалдар жоғары температураларда (мысалы, жылу электростанцияларында (ЖЭС), мұнай-химия зауыттарында жəне мұнай өңдеу зауыттарында, өнеркəсіптік жылыту пештерінде, газ турбиналары мен авиациялық қозғалтқыштарда) механикалық күйзелуге ұшырайтын қондырғылардың бөліктерін өндіру үшін қолданылады. Қазіргі заманғы ЖЭО зауыттары 500 ... 560°С температурасына дейін, ал кейбір жағдайларда - 650 ° С дейін буды қолданады. Стационарлық газ турбиналары жəне ауа қыздырғыштары 700°C жоғары температурада жұмыс істейді. Авиациялық қозғалтқыштар мен химиялық зауыттардағы ең жоғары жұмыс температурасы 1100°C жəне одан жоғары. 261 Ыстыққа төзімді болаттар. Жоғары температурадағы құрғақ газ тəрізді ортада химиялық коррозияға қарсы тұру қабілеті ыстыққа төзімділік немесе шкаланың кедергісі деп аталады. Оттегі бар темір үш түрдегі оксидтерді құруы мүмкін: FeO, Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 . Температурасы 560 ... 600 ° С дейін, негізінен Fe 2 O 3 жəне Fe 3 O 4 оксидтерінің тығыз қабатынан тұрады, бұл атомдардың диффузиясын қиындатады оттегі жəне металл. 600 ° C жоғары температурада осы оксидтердің жарылуы жəне олардың орнына қорғаныс тек қышқыл тотығы бар металл FeO арқылы жүзеге асырылады, ол оттегінің металл бетіне қол жеткізілуін жеңілдетеді. 600 ° C жоғары температурада темірдің негізіндегі қорытпалардың қарқынды тотығуына əкеледі (7.13-сурет). Ыстыққа төзімділікке əсер ететін негізгі фактор - тотықты қабықтың қорғаныш қасиеттерін анықтайтын металлдың химиялық құрамы болып табылады. Кестеде. 7.6 температуралық диапазондағы ауадағы тотығу жылдамдығымен анықталған кейбір таза металдардың ыстыққа төзімділігінің салыстырмалы бағалауы көрсетілген. Жұмсақ магний оксиді металды қыздырылған кезде қорғамайды. Магний тек жылдам тотықсыздандырылмайды, сонымен қатар қыздырылған кезде оңай тұтанады, сондықтан ол пиротехникада қолданылады. Екінші топтағы металдардың оксидтері қыздыру кезінде (Mo, W) сублимациясы əсерінен, сонымен металлға кіретін оттегін (Ti, Zr) ерітумен байланысты. Температура белгілі бір шегінен асып кетсе, үшінші топтағы металдардың тотықтарының ақаулары артады. Техникалық темір үшін ауадағы жылудың максималды жұмыс температурасы 560 ° C құрайды. Төртінші топтағы металдар қыздыру кезінде жоғары қорғағыш қасиеттері бар тығыз тотықты пленкасының арқасында жақсы ыстыққа төзімді. Хром жəне алюминий кремниймен қатар легирленген болаттардың ыстыққа төзімділігін жақсарту үшін қолданылады. Легирленген элементтің тотығы тығыз болуы керек, қыздыру кезінде жарылуға ұшырамауы керек, сублимацияның жəне балқудың жоғары температурасы болуы керек Алюминий мен кремнийдің жоғары құрамы қысылысуға ықпал етеді жəне қысыммен өңдеу кезінде технологиялық пластикаға кедергі келтіретінін ескере отырып, ыстыққа төзімді болаттардағы негізгі легирленген элемент хром болып табылады Рис. 7.13. Темірдің тотығу жылдамдығына байланыстылығы |