Rintangan haba dan rintangan haba adalah ciri penting keluli

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Rintangan haba dan rintangan haba adalah ciri yang sangat penting. Sesetengah produk kejuruteraan mekanikal beroperasi dalam keadaan yang sangat sukar pada suhu tinggi. Keluli struktur konvensional, apabila dipanaskan, secara tiba-tiba mengubah sifat mekanikal dan fizikalnya, mula aktif mengoksida dan membentuk skala, yang sama sekali tidak boleh diterima dan mewujudkan ancaman kegagalan keseluruhan pemasangan, dan mungkin kemalangan yang serius. Untuk bekerja pada suhu tinggi, jurutera bahan, dengan bantuan ahli metalurgi, mencipta beberapa keluli dan aloi khas. Artikel ini memberikan penerangan ringkas tentang mereka.

Keluli tahan panas

Ramai orang menyamakan konsep rintangan haba dengan konsep seperti rintangan haba. Dalam keadaan apa pun perkara ini tidak boleh dilakukan. Rintangan haba juga dipanggil kerapuhan merah. Dan konsep ini bermaksud keupayaan logam (atau aloi) untuk mengekalkansifat mekanikal yang tinggi apabila bekerja pada suhu tinggi. Iaitu, logam sedemikian, walaupun apabila dipanaskan kepada cahaya merah (ia adalah tipikal untuk suhu melebihi 550 ° C), tidak akan menjalar dan mengekalkan ketegaran yang mencukupi.

Secara ringkas, rintangan haba ialah keupayaan bahan untuk mengekalkan prestasi apabila dipanaskan pada suhu tinggi. Keluli struktur biasa, walaupun dengan sedikit pemanasan, menjadi mulur, yang tidak termasuk kemungkinan penggunaannya untuk pembuatan produk yang beroperasi pada suhu tinggi.

Gred logam dan aloi yang berbeza mempunyai rintangan haba yang berbeza. Penunjuk ini bergantung pada komposisi kimia bahan. Ujian rintangan haba boleh dijalankan dalam jangka masa yang panjang. Tetapi selalunya, sampel yang dipanaskan dalam ketuhar pada suhu tertentu diuji tegangan untuk jangka masa yang singkat.

Keluli tahan panas

Rintangan haba, berbeza dengan rintangan haba, ialah keupayaan bahan untuk menahan perkembangan proses kakisan apabila bekerja pada suhu tinggi. Keluli biasa, jika tertakluk kepada haba (kecuali rawatan haba dalam suasana pelindung atau dalam vakum), mula teroksida. Di samping itu, dengan pemanasan yang berpanjangan, karbon pada permukaan produk mula terbakar. Akibatnya, permukaan kehabisan karbon, yang membawa kepada perubahan mendadak dalam sifat mekanikal (terutamanya kekerasan) pada permukaan. Penurunan rintangan memakai. Mendapat perkembangan negatif sedemikianfenomena, seperti pembuli. Kumpulan keluli ini boleh beroperasi pada suhu sekitar 550 °C.

Untuk meningkatkan rintangan haba keluli, leburannya dialoi dengan silikon, aluminium dan kromium. Kadang-kadang cukup untuk meningkatkan rintangan haba permukaan bahagian. Dalam kes ini, silikon atau aluminisasi (masing-masing tepu lapisan permukaan dengan atom silikon atau aluminium) digunakan dalam medium serbuk.

Bahan takat lebur tinggi

Apabila beroperasi pada suhu yang sangat tinggi, bahan yang dipertimbangkan tidak boleh digunakan, kerana pada suhu di kawasan 2000 ° C, lebur mula berlaku (fasa cecair dibebaskan). Untuk tujuan ini, logam refraktori digunakan: tungsten, niobium, vanadium, zirkonium, dan sebagainya. Bahan ini agak mahal, tetapi jurutera masih belum menemui alternatif yang sesuai untuk mereka.

Pencirian aloi berasaskan kromium dan nikel

Aloi dengan rintangan haba yang tinggi mendapat permintaan tinggi dalam kejuruteraan kuasa (bilah turbin stim, bahagian enjin pesawat dan sebagainya). Lebih-lebih lagi, keperluan untuk bahan tersebut sentiasa berkembang. Selain itu, pengeluaran memerlukan saintis untuk mendapatkan lebih banyak bahan termaju yang boleh mengekalkan prestasi mereka pada suhu yang sangat tinggi. Oleh itu, kerja sentiasa dijalankan untuk meningkatkan rintangan haba. Nikel, atau lebih tepat mengaloi keluli dengan unsur ini, menyumbang kepada ini.

Semua keluli tahan panasdialoi dengan nikel (tidak kurang daripada 65%). Chrome adalah satu kemestian. Kandungan elemen ini tidak boleh kurang daripada 14%. Jika tidak, permukaan logam akan teroksida secara intensif.

Keluli juga dialoi dengan aluminium, vanadium dan unsur refraktori lain. Aluminium, sebagai contoh, walaupun pada suhu bilik ditutup dengan filem oksida nipis, yang menghalang kakisan daripada menembusi jauh ke dalam logam. Iaitu, tiada skala terbentuk.