Sifat fizikal keluli tahan haba
Jelas sekali, ciri keluli tahan haba yang paling menonjol ialah rintangan suhu tinggi, yang boleh mengekalkan bentuk bahan kerja biasa dan keperluan prestasi kerja dalam persekitaran kerja suhu tinggi. Jadi, sebagai tambahan kepada rintangan suhu tinggi, apakah sifat fizikal asas keluli tahan haba? Sekarang kita akan senaraikan satu persatu.
Rintangan kakisan suhu tinggi keluli tahan haba
Keluli tahan haba selalunya berfungsi dalam persekitaran menghakis kompleks suhu tinggi. Rintangan kakisan suhu tinggi adalah keperluan prestasi yang sangat penting bagi keluli tahan haba. Hakisan suhu tinggi ialah tindak balas bahan dengan pelbagai persekitaran gas pada suhu tinggi. Bentuk kakisan gas suhu tinggi utama ialah: pengoksidaan suhu tinggi, pemvulkanan, nitriding, pengkarbonan dan bentuk lain. Di samping itu, terdapat pakaian garam cair suhu tinggi, kakisan logam cecair suhu tinggi.
Sifat fizikal keluli tahan haba adalah tahan terhadap pengoksidaan suhu tinggi
Apabila pertalian antara logam dan oksigen adalah besar, dan keterlarutan oksigen dalam kromium kristal mencapai tepu, nitrida terbentuk pada permukaan logam. Sebaik sahaja filem oksida terbentuk, kesinambungan proses pengoksidaan akan bergantung kepada dua faktor: (a) kadar tindak balas pada antara muka, termasuk kadar tindak balas pada antara muka logam/oksida dan antara muka oksida/gas; (b) kadar resapan bahan yang mengambil bahagian dalam tindak balas melalui filem oksida. Secara amnya, apabila permukaan logam pada mulanya bertindak balas dengan oksigen untuk menghasilkan filem oksida yang sangat nipis, tindak balas antara muka memainkan peranan utama, iaitu tindak balas antara muka adalah faktor pengawal untuk pembentukan filem oksida. Walau bagaimanapun, dengan pertumbuhan filem oksida, proses resapan secara beransur-ansur akan memainkan peranan yang lebih penting sebagai faktor kawalan untuk pengoksidaan yang berterusan. Filem oksida yang terbentuk pada permukaan logam biasanya pepejal, tetapi mengikut sifat filem oksida, pada suhu yang lebih tinggi, beberapa oksida logam adalah cecair, dan ada yang gas.
Unsur kromium, aluminium, silikon dan nadir bumi ditambah pada keluli tahan haba untuk membentuk filem oksida pelindung yang lengkap dan padat dengan oksigen. Penggunaan salutan pada permukaan logam juga merupakan kaedah penting untuk meningkatkan daya tahan terhadap pengoksidaan suhu tinggi. Sebagai contoh, pengaluminan, silikon atau aluminium krom, pensilikon krom pada permukaan keluli tahan haba mempunyai kesan antioksidan yang ketara.
Sifat fizikal keluli tahan haba yang tahan pemvulkanan suhu tinggi
Pemvulkanan suhu tinggi adalah bentuk kakisan suhu tinggi yang lebih serius daripada pengoksidaan tulen, kerana filem sulfida mempunyai kepekatan kecacatan yang lebih besar daripada filem oksida, dan lebih terdedah kepada keretakan dan spalling, terutamanya takat lebur rendah sulfida, wap tinggi. tekanan, dan titik eutektik rendah kebanyakan sulfida. Semasa pemvulkanan, bentuk kewujudan sulfur mempunyai kesan ke atas kadar pemvulkanan suhu tinggi. Sulfur fasa wap mungkin dalam bentuk wap sulfur, sulfur dioksida, sulfur trioksida, hidrogen sulfida dan sulfida organik. Apabila sulfur dan oksigen hadir pada masa yang sama, lapisan karat bercampur oksida dan sulfida sering terbentuk pada permukaan logam, yang lebih melindungi daripada sulfida yang dihasilkan dalam H2S atau wap sulfur dan sulfur organik.
Oleh kerana pemvulkanan adalah serupa dengan pengoksidaan, teori asas pengoksidaan dan langkah asas pengoksidaan tekstil boleh digunakan untuk pemvulkanan. Menambah kromium, aluminium, silikon dan unsur mengaloi lain pada keluli boleh menghalang atau melambatkan pemvulkanan suhu tinggi pada tahap tertentu.
Sifat fizikal keluli tahan haba terhadap nitriding suhu tinggi
Nitriding berbeza daripada pengoksidaan dan pemvulkanan, dan bentuk kegagalannya juga berbeza. Semasa nitriding, produk akhir boleh menjadi semua lapisan nitrida, tetapi rintangan kakisan lapisan adalah lemah dalam larutan akueus, atau keplastikan logam berkurangan disebabkan oleh penyebaran nitrogen ke dalam logam, dan apabila lapisan nitrida berterusan tidak dapat terbentuk pada permukaan logam, lapisannya sangat hijau. Oleh itu, hampir tiada kesan perlindungan pada asas. Oleh itu, apabila nitriding terbentuk pada permukaan logam, prestasi keseluruhan bahan logam akan berkurangan dengan ketara.
Besi, kromium, aluminium, titanium dan unsur-unsur lain adalah mudah untuk membentuk nitrida; Nikel, kuprum dan unsur-unsur lain tidak membentuk nitrida yang stabil walaupun pada suhu tinggi. Oleh itu, nikel, tembaga dan unsur-unsur lain mempunyai kesan ke atas menghalang nitriding. Dalam suasana bercampur (seperti atmosfera yang mengandungi sulfur), nikel tidak boleh menghalang nitriding kerana pemvulkanannya yang mudah. Walau bagaimanapun, dalam kejuruteraan praktikal, bahan dengan kromium nikel tinggi masih merupakan bahan terbaik untuk menahan nitriding suhu tinggi. Pra-pengoksidaan bahan mempunyai kesan tertentu untuk meningkatkan rintangan pengoksidaannya, terutamanya untuk keluli tahan karat tahan panas.
