耐热钢
- 在高温下具有较高的强度和良好的化学稳定性的合金钢。它包括抗氧化钢（或称高温不起皮钢）和热强钢两类。抗氧化钢一般要求较好的化学稳定性，但承受的载荷较低。热强钢则要求较高的高温强度和相应的抗氧化性。耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外，根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊接性，以及一定的组织稳定性。此外，还发展出一些新的低铬镍抗氧化钢种。
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合金元素以铬、钼为主，总量一般不超过5%。其组织除珠光体、铁素体外,还有贝氏体。这类钢在500～600℃有良好的高温强度及工艺性能，价格较低，广泛用于制作 600℃以下的耐热部件。如锅炉钢管、汽轮机叶轮、转子、紧固件及高压容器、管道等。
典型钢种有：16Mo，15CrMo，12Cr1MoV， 12Cr2MoWVTiB，10Cr2Mo1,25Cr2Mo1V,20Cr3MoWV等。
含铬量一般为7～13%,在650℃以下有较高的高温强度、抗氧化性和耐水汽腐蚀的能力，但焊接性较差。含铬12%左右的1Cr13、2Cr13,以及在此基础上发展出来的钢号如1Cr11MoV，1Cr12WMoV,2Cr12WMoNbVB等,通常用来制作汽轮机叶片、轮盘、轴、紧固件等。此外,作为制造内燃机排气阀用的4Cr9Si2,4Cr10Si2Mo等也属于马氏体耐热钢。
含有较多的铬、铝、硅等元素，形成单相铁素体组织，有良好的抗氧化性和耐高温气体腐蚀的能力,但高温强度较低,室温脆性较大，焊接性较差。如1Cr13SiAl,1Cr25Si2等。一般用于制作承受载荷较低而要求有高温抗氧化性的部件。
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，焊接性能良好。通常用作在 600℃以上工作的热强材料。
典型钢种有 1Cr18Ni9Ti（321）, 1Cr23Ni13（309）, 0Cr25Ni20 （310S），1Cr25Ni20Si2（314），2Cr20Mn9Ni2Si2N,4Cr14Ni14W2Mo等。
冶炼 耐热钢一般在电弧炉或感应炉中熔炼。质量要求高的往往采用真空精炼和炉外精炼工艺。
铸造 某些高合金耐热钢难以加工变形，生产铸件不仅比轧材合算，而且铸件还有较高的持久强度。所以在耐热钢中耐热铸钢占有相当大的比例。铸造方法除采用砂型铸造外，还可用精密铸造工艺以获得表面光滑、尺寸精确的产品。对合成氨和乙烯裂解用的高温炉管往往采用离心铸造的方法。
热处理珠光体热强钢通常经正火或调质后使用；马氏体耐热钢用调质处理，以稳定组织，得到良好的综合力学性能和高温强度。铁素体钢不能通过热处理强化。为消除因冷塑性变形加工和焊接所导致的内应力，可在650～830℃进行退火处理，退火后快速冷却,以便迅速地经过475℃脆性温度范围。
奥氏体抗氧化钢大多采用高温固溶热处理，以获得良好的冷变形性。奥氏体热强钢则先用高温固溶处理，然后在高于使用温度60～100℃条件下进行时效处理,使组织稳定化，同时析出第二相，以强化基体。耐热铸钢多在铸态下使用，也有根据耐热钢的种类采用相应的热处理的。
耐热钢（heat-resisting steels)
在高温条件下，具有抗氧化性和足够的高温强度以及良好的耐热性能的钢称作耐热钢。
耐热钢按其性能可分为抗氧化钢和热强钢两类。抗氧化钢又简称不起皮钢。热强钢是指在高温下具有良好的抗氧化性能并具有较高的高温强度的钢。
耐热钢按其正火组织可分为奥氏体耐热钢、马氏体耐热钢、铁素体耐热钢及珠光体耐热钢等。
耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外，根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊接性，以及一定的组织稳定性。中国自1952年开始生产耐热钢。以后研制出一些新型的低合金热强钢，从而使珠光体热强钢的工作温度提高到600～620℃；此外，还发展出一些新的低铬镍抗氧化钢种。
耐热钢和不锈耐酸钢在使用范围上互有交叉，一些不锈钢兼具耐热钢特性，既可用作为不锈耐酸钢，也可作为耐热钢使用。
铬、铝、硅 这些铁素体形成的元素，在高温下能促使金属表面生成致密的氧化膜，防止继续氧化，是提高钢的抗氧化性和抗高温气体腐蚀的主要元素。但铝和硅含量过高会使室温塑性和热塑性严重恶化。铬能显著提高低合金钢的再结晶温度,含量为2%时，强化效果最好。
镍、锰 可以形成和稳定奥氏体。镍能提高奥氏体钢的高温强度和改善抗渗碳性。锰虽然可以代镍形成奥氏体，但损害了耐热钢的抗氧化性。
钒、钛、铌 是强碳化物形成元素，能形成细小弥散的碳化物，提高钢的高温强度。钛、铌与碳结合还可防止奥氏体钢在高温下或焊后产生晶间腐蚀。
碳、氮 可扩大和稳定奥氏体，从而提高耐热钢的高温强度。钢中含铬、锰较多时，可显著提高氮的溶解度，并可利用氮合金化以代替价格较贵的镍。
硼、稀土均为耐热钢中的微量元素。硼溶入固溶体中使晶体点阵发生畸变，晶界上的硼又能阻止元素扩散和晶界迁移，从而提高钢的高温强度；稀土元素能显著提高钢的抗氧化性，改善热塑性。
| 钢号 |
适用温度范围及其主要用途 |
| 00Cr12 |
抗氧化温度600~700℃，用做高温、高压阀体、燃烧器 |
| 0Cr13Al |
适用温度范围700~800℃，燃汽轮机压缩机叶片 |
| 1Cr17 |
在900℃以下温度抗氧化，用做炉用高温部件、喷嘴 |
| 1Cr12 |
在600~700℃温度范围内具有一定的抗氧化性和较高的高温强度，可用于汽轮机叶片、喷嘴、锅炉燃烧器阀门的高温部件 |
| 1Cr13 |
抗氧化温度700~800℃，其用途与1Cr12钢相同 |
| 0Cr18Ni9 1Cr18Ni9Ti |
抗氧化温度870℃以下，可用做锅炉受热面管子、加热炉零件、热交换器、马弗炉、转炉、喷嘴 |
| 0Cr18Ni10Ti 0Cr18Ni11Nb |
在400~900℃温度范围内抗高温腐蚀氧化，可用于工作温度850℃以下的管件 |
| 0Cr23Ni13 |
抗氧化温度直至980℃，用于燃烧器火管、汽轮机叶片，加热炉体，甲烷变换装置，高温分离装置 |
| 0Cr25Ni20 |
抗氧化温度直至1035℃，用于加热炉部件；工作温度950℃以下的输气系统部件 |
| 0Cr17Ni12Mo2 0Cr19Ni13Mo2 |
抗氧化温度不低于870℃工作温度600~750℃的化工、炼油热交换器管子、炉用管件 |
| 0Cr17Ni7Al |
工作温度550℃以下的高温承载部件 |
耐热钢是什么？耐热钢的应用及正确选择全解析
耐热钢是什么？耐热钢的应用及正确选择全解析
在现代工业中，耐热钢因其卓越的高温强度和化学稳定性而被广泛应用。这种合金钢分为抗氧化钢（也称高温不起皮钢）和热强钢两类，分别用于不同需求的高温环境下。
耐热钢是什么？耐热钢的应用及正确选择全解析
耐热钢是什么？耐热钢的应用及正确选择全解析
在现代工业中，耐热钢因其卓越的高温强度和化学稳定性而被广泛应用。这种合金钢分为抗氧化钢（也称高温不起皮钢）和热强钢两类，分别用于不同需求的高温环境下。
奥氏体耐热钢(austenitic heat-resisting steel)
选材应注意的主要因素
在众多耐热钢牌号中，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。工作温度系指最高温度，正常温度和最低温度以及温度变化率。
（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就不用铬、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。
在众多类型的钢材中，耐热钢因其卓越的高温性能而脱颖而出。这里给大家详细介绍耐热钢的分类、特性及应用领域，帮助您更好地了解这种高性能材料。
什么是耐热钢？
耐热钢是指在高温条件下，具有抗氧化性和足够的高温强度以及良好耐热性能的一类钢材。自1952年起，我国开始生产耐热钢，这类钢材广泛应用于锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉及航空、石油化工等领域，在高温环境下工作的零部件制造中发挥着重要作用。
耐热钢的应用需求
耐热钢部件不仅需要具备高温强度和抗高温氧化腐蚀的能力，根据具体用途还要求有良好的韧性、可加工性、焊接性和一定的组织稳定性。这些特性使得耐热钢成为高温环境中不可或缺的材料。
耐热钢的分类
1、性能分类
抗氧化钢（不起皮钢）：
主要用于抵抗高温下的氧化作用，适用于对表面光洁度要求较高的场合。
热强钢：
在高温下不仅具有良好的抗氧化性能，还能保持较高的强度，适合制造承受较大应力的高温部件。
1、正火组织分类
奥氏体耐热钢：
含有较多的镍、锰、氮等元素，能在600℃以上的温度下保持良好的高温强度和组织稳定性，且焊接性能优异。
马氏体耐热钢：
含铬量一般为7～13%，在650℃以下表现出较高的高温强度、抗氧化性和耐水汽腐蚀能力，但焊接性较差。
铁素体耐热钢：
富含铬、铝、硅等元素，形成单相铁素体组织，抗氧化性和耐高温气体腐蚀能力强，但高温强度较低，室温脆性大，焊接性不佳。
珠光体耐热钢：
主要合金元素为铬和钼，总量不超过5%。这类钢在500～600℃范围内表现出良好的高温强度和工艺性能，价格相对较低，广泛应用于制作600℃以下的耐热部件，如锅炉钢管、汽轮机叶轮等。
如何选择合适的耐热钢？
1、明确使用条件：
根据具体的高温环境和工作要求选择合适的耐热钢类型，例如是否需要高强度或良好的抗氧化性。
2、考虑加工与焊接性：
不同类型的耐热钢在加工和焊接方面有不同的表现，选择时需综合考虑实际操作的便利性。
3、成本效益分析：
在满足技术要求的前提下，评估不同耐热钢的成本效益，选择性价比最高的材料。
奥氏体耐热钢简介