Twoje zaopatrzenie

Nasze doświadczenie

Stal żaroodporna i żarowytrzymała


Gatunki stali żaroodpornej, stali zaworowej i stali żarowytrzymałej:

 

Gatunki
H6S2 - X10CrAlSi7 - 1.4713
H13JS - X10CrAlSi13 - 1.4724
H18JS - X10CrAlSi18 - 1.4742
H24JS - X10CrAlSi24 - 1.4762
H25T - X8CrTi25 - 1.4746
H5M - X12CrMo5 - X11CrMo5 - 1.7362 - 12CrMo19-5
H20N12S2 - X15CrNiSi20-12 - 1.4828
H25N20S2 - X15CrNiSi25-21 - 1.4841
H23N18 - X8CrNi25-21 - 1.4845
H23N13 - X12CrNi23-13 - 1.4833
H16N36S2 - X12NiCrSi35-16 - 1.4864
253MA - X9CrNiSiNCe21-11-2 - 1.4835
A-260 - X6NiCrTiMoVB25-15-2 - 1.4980
H9S2 - X45CrSi9-3 - 1.4718
H10S2M - X40CrSiMo10-2 - 1.4731
X45CrNiW18-9 - Z45CNW18-09 - 1.4873

 

 


Stale żaroodporne

 

Przy elementach i podzespołach wykonanych ze stali, pracujących w temperaturach wyższych, przekraczających 600℃ stosowana jest stal żarooodporna i stal żarowytrzymała.

 

W przeciwieństwie do stali kotłowych, żaroodporne i żarowytrzymałe wyroby stosowane są w przedziale temperatur pracy 800-1150℃. Są to ogólnie przyjęte zakresy, i każdy gatunek z konkretnej podgrupy posiada odrębne przeznaczenie, granicę pełzania, wytrzymałość czasową na pełzanie, jak i środowisko w jakim może pracować przez określony czas. Stale te odznaczją się dużą odpornością na korozyjne działanie atmosfery utleniającej przy wysokich temperaturach.

 

Za własność żaroodporności odpowiada m. in. Chrom, który np. w stali H6S2 - X10CrAl7 występuje w przedziale około 5-8%. W styczności z wysoką temperaturą i trudnym środowiskiem, na powierzchni wyrobu w wyniku utleniania, pojawiają się tlenki (czyli zgorzelina) zwiększające swoją grubość wraz ze wzrostem temperatury pracy. Cały proces pokrywania wyrobu trwa tylko do pewnego momentu powstania wystarczającej warstwy znoszącej określone środowisko, która ściśle przylega do nienaruszonych powierzchnii, i z trudem się usuwa, chroniąc wewnątrz wyrobu inne dodatki stopowe.

 

W wielu sytuacjach oszczędność na stali przyczynia się do zniszczenia wyrobu, gdyż zbyt mała zawartośc dodatków stopowych powoduje pękanie owych tlenków, i sprzyja ponownemu powstawaniu kolejnych warstw, niszcząc tym samym wyrób w dość krótkim czasie.


 

Żaroodpornością, czy też odpornością na korozję gazową określa się odporność stopu na działanie gazów chemicznych, pary, i odczynników, oraz występującej jednocześnie temperatury przewyższającej 550℃ nie uwzględniając obciążeń, na które jest dodatkowo narażony dany wyrób. Stale żaroodporne zawierają Chrom w przedziale 5-30% w składzie chemicznym. Prócz chromu, najczęściej towarzyszącymi pierwiastkami stopowymi jest Glin – Al, oraz Krzem – Si, oraz Tytan – Ti, a szczątkowymi Niob – Nb, Cer – Ce, i Azot – N.

 

Cześć stali żaroodpornych swoimi właściwościami może jednocześnie pełnić rolę stali żarowytrzymałych, i są to gatunki z dodatkiem niklu o strukturze austenitycznej i austenityczno-ferrytycznej. Zakres węgla w stalach żaroodporny sięga aż 0,30%, dzięki czemu materiały te posiadają odpowiednią twardość jak i odporność na ścieranie.

 

Należy również dodać, że krzem i glin dodawane w niewielkim zakresie poprawiają obróbkę cieplną materiału. Ze względu na strukturę wyróżniamy stale żaroodporne ferrytyczne, stale żaroodporne austenityczne, oraz stale żaroodporne austenityczno-ferrytyczne. Stosowane są wszędzie tam, gdzie prócz wysokiej temperatury, wymagane jest aby wyroby były jako pręty, rury, blachy - odporne na związki siarki, spaliny silników, działanie atmosfer azotujących i nawęglających. Stosowane są jako stale na skrzynki do nawęglania, stale na osłony termoelementów, szyny w piecach, stale na części komór próżniowych, stale na rury żaroodporne pieców przemysłowych.


 

Z kolei żarowytrzymałość określa odporność stopu lub stali wysokostopowej na liczne odkształcenia spowodowane obciążeniami w wyniku pracy elementu w wysokich temperaturach. Żarowytrzymałe gatunki stali posiadają strukturę austenityczną i w swoim składzie chemicznym zawierają zakres Chromu w ilości 13-28%, oraz towarzyszący temu Nikiel w przedziale od 8-27%. W zależności od gatunku stopowego, proporcje tych pierwiastków są regulowane naprzemiennie od przeznaczonego środowiska określonego wyrobu (zwłaszcza w stopach chromo-niklowych).

 

Dodatkami stopowymi, które podwyższają granicę temperatury rekrystalizacji i topnienia, a zarazem zwiększające poziom wiązania atomów sieci roztworu stałego, są Chrom, Tytan, i Krzem, a ponadto Wanad, Molibden, Wolfram, oraz Kobalt. Poziom węgla w stalach typowo żarowytrzymałych w stosunku do stali żaroodpornych utrzymywany raczej na znikomym poziomie – maks. do 0,16%, co jest stosunkowo często spotykane w strukturach austenitycznych.

 

Własności stali żarowytrzymałych wzrastają za pośrednictwem utwardzania wydzieleniowego, oraz w wyniku umocnienia zgniotowego, jednak poprzez odkształcenia plastyczne na zimno i koagulację wydzieleń faz własności maleją.


 


Stale zaworowe Silchrom


 

Chrom i Krzem – CrSi, współtworzą ze sobą duet określany potocznym mianem stali SilChrom, którego oficjalna nazwa to Stale Zaworowe. Stanowią one wąską grupę stali żarowytrzymałych przeznaczoną do zastosowań w silnikach samolotów, silnikach spalinowych odpowiedzialnych maszyn oraz w motoryzacji na części zaworów jak i same zawory.

 

Najczęściej produkowane w postaci odkuwek na zawory, są odporne na gazy spalin silników lotniczych, nie ulegają erozji poprzez pyły ze spalin, wykazują wysoki współczynnik twardości do temperatury, nie odkształcają się podczas pracy, dają się łatwo formować podczas obróbki plastycznej oraz mechanicznej, i jako nieliczne ze stali żarowytrzymałych, posiadają strukturę martenzytyczną.

 

Zawartość węgla w tej grupie stali wynosi ok 0,4-0,6%, temperatura pracy sięga 750℃, a jako wyrób do obróbki dostarczane są w stanie zmiękczonym. Dodatek Wolframu i Molibdenu w stalach zaworowych martenzytycznych przeciwdziała kruchości i zwiększa bezpieczeństwo podczas procesu odpuszczania. Obróbka stali zaworowych polega na hartowaniu w temperaturach rzędu 1000-1200℃, zaś odpuszczanie w temperaturze 720-850℃ z chłodzeniu w wodzie lub powietrzu.

 

W grupie stali zaworowych występują również mniej popularne stale o strukturze austenitycznej i austenityczno-ferrytycznej. W stalach austenitycznych głównymi dodatkami są Azot, Nikiel oraz Mangan, które z udziałem Chromu tworzą pierwiastki austenitotwórcze. W stosunku do stali chromo-krzemowych, stale austenityczne charakteryzują się jeszcze większą wytrzymałością w wysokich temperaturach.


 


Powyżej opisane stale żaroodporne i żarowytrzymałe określają normy PN-71/H-86022, PN-80/H-87045, branżowa BN-63/0644-02oraz euronormy PN-EN 10095, PN-EN 10088-1, PN-EN 10302, PN-EN 10269, PN-EN 10090 wg których dostarczane są:

 

 


 

Top