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耐热钢铸件在水泥厂应用中的选材需要注意哪些因素?
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耐热钢是指具有高温抗氧化性和高温强度的钢。高温抗氧化性是工件在高温下持久工作的重要条件。钢件在高温空气等氧化环境中,氧与钢表面发生化学反应生成多种铁的氧化物层,该氧化物层很疏松,失去了钢的原有特性,极易脱落。为了提高钢的高温抗氧化性,向钢中加入合金元素,从而改变氧化物的结构。常用的合金元素有铬、硅、铝等。它们与氧反应,在钢的表面上生成致密的、稳定的氧化物层,或者说钝化层Cr2O3、SiO2或者Al2O3等,以保护钢不再继续氧化。铬、硅、铝加入量多,钢的高温抗氧化好,但是若硅、铝加入量太多,钢的力学性能和工艺性变差。所以,耐热钢以铬为主要合金元素,以硅、铝为辅助元素,总之,钢的高温抗氧化性只与化学成分有关。


高温强度系指钢在高温下能够长时间保持承受机械载荷的能力。钢在高温下承受机械载荷一是软化,即强度随温度升高而降低。二是蠕变,即在恒定应力的作用下,塑性变形量随时间延长而缓慢增大,钢在高温下的塑性变形是由晶内滑移和晶界滑移造成。提高钢的高温强度,通常采用合金化方法。亦是向钢中加入合金元素,提高原子间的结合力及形成有利的组织。加入铬、钼、钨、钒、钛等,可强化钢的基体,提高再结晶温度,还可形成强化相碳化物或金属间化合物,如Cr23C6、VC、TiC等。这些强化相在高温下稳定,不溶解,不聚集长大,并保持其硬度。加入镍元素,主要是为了得到奥氏体。奥氏体比铁素体中的原子排列紧密,原子间结合力强,原子扩散较难。所以奥氏体的高温强度较好。可见,耐热钢的高温强度不仅与化学成分有关,而且还与组织有关。


耐热钢铸件是指在高温下工作的钢材。耐热钢铸件的发展与电站、锅炉、燃气轮机、内燃机、航空发动机等各工业部门的技术进步密切相关。由于各类机器、装置使用的温度和所承受的应力不同,以及所处环境各异,因此所采用的钢材种类也各不相同。


选用符合水泥厂工况条件的耐热钢,必须综合考虑以下几个因素:


(1)使用耐热钢铸件的工作温度。工作温度系指温度上限,正常温度和温度下限以及温度变化率。


(2)耐热钢铸件承受的机械载荷。


(3)耐热钢铸件与其接触的气体,状况(包括风速含尘量、含化学成分等)。


(4)价格要低廉,凡能用铬、镍含量低的铸造耐热钢不用铬、镍含量高的。


水泥厂应不断地总结和积累使用耐热钢铸件的经验。若有使用中发生失效问题并经分析证明,耐热钢铸件非正常报废确系选材不当所致时,则可与制造厂联系通过研究重新选材来防止失效,制造厂应向使用厂提供重新选材资料并指明方向。

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