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抗高溫碳化:高溫碳化是材料暴露于高溫下含碳的氣體或液態環境中由于氣體與材料表面發生高溫反應,吸附在其表面上那一部分碳原子產生的表面增碳現象。金屬表面吸收大量的談,碳連續不斷地滲入金屬內部,當超過了碳在金屬中的溶解度,高溫下降形成許多不穩定的碳化物、析出石墨等,這就大大地降低了材料的耐腐蝕性能和綜合力學性能。特別是不銹鋼和耐熱鋼,由于碳化,在鋼中出現大量的碳化鉻,從而造成鋼的貧鉻,使耐腐蝕性能及抗高溫氧化性能顯著降低。碳化是一種危害很大的高溫腐蝕形態,但它不像高溫氧化和硫化那樣普遍。使用高合金的耐熱鋼是解決高溫碳化的重要途徑。在工程中常用25Cr-20Ni鋼和25Cr-35Ni鋼來制造高溫裂解爐的爐管,效果很好。硅是提高鋼抗高溫碳化的有利元素之一,但它在鋼中的含量不宜超過2%。碳化物穩定元素鈮、鈦、鎢等對提高抗高溫碳化性能是有利的。改變氣氛的成分能改變碳化條件,改善高溫碳化的環境1Cr6Si2Mo鋼●用途: 用于工作溫度小于600℃的鍋爐吊掛、省煤器管夾、定位板,工作溫度小于650℃以下的燃氣輪機氣缸襯套,還廣泛用于石油工業等。●工藝性能:1.冶煉:電爐冶煉。2.熱加工:始鍛溫度1160℃,終鍛溫度850℃,鍛軋后砂冷或堆冷。該鋼有空淬現象,熱加工后快冷后發生裂紋,應緩冷。另外,該鋼有脫碳傾向,加熱時溫度階段應保證斷面溫度均勻,如保持時間長,應保持還原氣氛。3.冷加工:薄板(<3mm)可在室溫下彎曲、卷邊,如需要進行較復雜的成型,則可預熱到200℃,以提高塑性。如果變形量打,也可分幾次變形,中間經過應力退火。 4.切削性能:切削性能尚可,由于含鉻量較高,故較粘、較韌。
鈦板主要用于制作飛機發動機壓氣機部件,其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件。60年代中期,鈦及其合金已在一般工業中應用,用于制作電解工業的電極,發電站的冷凝器,石油精煉和海水淡化的加熱器以及環境污染控制裝置等。鈦及其合金已成為一種耐蝕結構材料。此外還用于生產貯氫材料和形狀記憶合金等。中國于1956年開始鈦和鈦板研究;60年代中期開始鈦材的工業化生產并研制成TB2合金。
50Mn2V屬于合金結構鋼板經熱處理后應具有良好的基體強度、耐磨性能和焊接性能,易校平,用做鋸片基體、輕質模具、彈簧等。表面質量良好;板形好、尺寸精度高;淬透性良好。50Mn2V的主體生產工藝流程是轉爐冶煉—連鑄—軋制。相對而言50Mn2V的碳含量還是較高,這需要在冶煉—連鑄防止時裂紋斷裂產生,在軋制時要工藝合理在變形抗力符合范圍內軋制。研究發現,50Mn2V的塑性區域為830-980℃,可依據此制定合理的二次冷卻及連鑄制度,防止裂紋產生;另一方面,50Mn2V屬中碳鋼,強度高,鑄坯內應力大,導熱性能較差,連鑄坯冷卻過程中應采用緩冷,避免溫度波動過大,導致斷裂產生。同時軋制試驗表明,想比于典型的高變形抗力板帶熱軋鋼DB785、3Cr2Mo,在1060-780℃范圍內,3Cr2Mo鋼的變形力,其次為DB785,50Mn2V小。可以認定50Mn2V的變形抗力小于或相當于DB785鋼。凡能生產3Cr2Mo和DB785鋼的冶金企業現有設備能力完全可以用來生產金剛石鋸片基體材料50Mn2V。
抗熱腐蝕:熱腐蝕是金屬材料在高溫含硫的燃氣工作條件下與沉積在其表面上的鹽發生的反應引起的高溫腐蝕形態。典型的實例是在含氯化納的大氣與含硫的油料燃燒時沉積在其表面上的硫酸鈉引起高溫腐蝕。環境中的硫與氯化鈉是導致產生熱腐蝕的主要環境因素。硫主要來自燃料,而氯化納主要來自大氣,當一旦形成硫酸鹽類時,會加速材料的熱腐蝕過程。燃料中的硫含量及燃燒用的空氣中的氯化納含量是影響熱腐蝕的主要環境因素。因此,提高燃料的質量,減少燃料中雜志含量是減緩熱腐蝕的重要措施。提高合金元素氧化物的穩定性是抗熱腐蝕的主要因素。材料中含有鎢、鉬、釩等合金元素易于形成酸性熔融熱腐蝕,特別是番,它對熱腐蝕的影響較大。但材料中含有鉻、鋁等合金元素對材料的抗熱腐蝕極為有利。一方面他們能與氧形成保護性良好的氧化膜,也可能形成尖晶石型復合氧化膜,這對提高材料的抗熱腐蝕性能有很大好處。在材料中加入稀土元素等量元素也能提高材料的抗熱腐蝕能力。在材料表面涂覆高溫涂層是提高材料抗熱腐蝕的重要措施。在航空發動機葉片表面上涂高溫涂層,能顯著地提高葉片抗熱腐蝕能力。
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