耐热钢 1Cr23Ni13

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耐热钢

(1)耐热钢的一般概念

具有高的耐热性的钢称为耐热钢，用于制造加热炉、锅炉、燃气轮机等高温装置中的零部件。

钢的耐热性包括高温抗氧化性和高温强度两方面的含义。

金属的高温抗氧化性是指金属在高温下对氧化作用的抗力;而高温强度是指钢在高温下承受机械负荷的能力。

所以，耐热钢既要求高温抗氧化性能好，又要求高温强度高。

高温装置

(2)常用的耐热钢

选用耐热钢时，必须注意钢的工作温度范围以及在这个温度下的力学性能指标，按照用温度范围和组织可分为以下几种。

①珠光体耐热钢这类钢属于低合金耐热钢，其微组织为光体+铁素体，其工作温度为350~550℃。

由于含合金元素量少，工艺性好，常用于制造锅炉、化工压力容器、热交换器等耐热构件，如15CrMo主要用于锅炉零件。

这类钢在长期的使用过程中，会发生珠光体的球化和石墨化，从而显著降低钢的蠕变极限和持久强度。

为此，这类钢力求降低碳的质量分数和含锰量，并适当加入铬、钼等元素抑制球化和石墨化倾向。

除此之外，钢中加入铬是为了提高抗氧化性，加入钼是为了提高钢的高温强度。

常用珠光体耐热钢的牌号有12CrMo、15CrMo、20CrMo、12CrMoV、24CrMoV等。

②马氏体耐热钢马体耐热钢铬含量一般为7%~13%，还在钢中加入钼、钨、钒思钛、氮、硼等合金元素，使钢的热强性能明显提高。

在650℃以下有较高的高温强度抗氧化性及耐水汽腐蚀性能，但焊接性较差。

马氏体耐热钢有良好的综合力学性能，较好的热强性、耐蚀性及振动衰减性能，广泛用作汽轮机、燃气轮机叶片，高压锅炉管，汽车进排气阀等材料。

常用马氏体耐热钢的牌号有 1Cr13、 2Cr13、 1Cr11MoV、 4Cr9Si2、 4Cr10Si2Mo等。

③奥氏体耐热钢奥氏体耐热钢的耐热性能优于珠光体耐热钢和马氏体耐热钢，含有较多的镍、锰、氮等奥氏体形成元素，在600℃以上时，有较好的高温强度和组织稳定性。

这类钢的冷塑性变形性能和焊接性能都很好，一般工作温度在600~700℃，广泛用于航空这类钢石油化工等工业部门制造汽轮机叶片、发动机汽阀等。

奥氏体耐热钢的典型钢种有1Cr18Ni9Ti、1Cr25Ni20Si22Cr20Mn9Ni2si2N、4Cr14Ni14W2Mo、4Cr25Ni20(HK40)等。

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