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[科普中国]-铁素体耐热钢

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铁素体耐热钢(ferritic heat-resisting steeI) 是指基体为铁素体组织的耐热钢。这类钢含有较多的铬、铝、硅等铁素体形成元素,有优良的抗氧化性和耐高温气体腐蚀的能力。特别是在含硫介质中具有足够的耐蚀性,且不含镍,比较经济。

ferritic heat-resistant steel

简介铁素体耐热钢,含铬17%以上的基体为铁素体组织的一类耐热钢。

牌号中国列入标准的牌号有00Cr12,0Cr13Al,1Cr17,2Cr25N等。高铬铁素体耐热钢一般具有475℃脆性,在加热和冷却时应迅速通过此温度区间。这类钢在过高温度停留易引起晶粒长大,并且在此后难以消除,因而引起室温脆化,对含铬较高的钢在700~900℃长期停留,容易析出铁一铬金属间化合物,而使钢变脆。冷加工变形和焊后应进行退火。

发展含铬11~17%的钢抗氧化性极限温度为800-850℃,在更高温度下容易发生急剧的异常氧化。为提高这一极限温度,开发了高铬并添加少量硅、铝和稀土类元素的耐热钢1。

特性含碳17%的此类耐热钢,从高温到低温都保持为铁素体组织,加热时不发生相转变,热膨胀系数很小,表面氧化皮不易剥离,具有优异的高温抗氧化性。不能通过热处理析出碳化物产生弥散强化效果,高温强度不如奥氏体耐热钢,也比马氏体耐热钢的强度低。此类耐热钢颇适合于要求抗氧化性比高温强度更重要的部位上2。

分类及用途典型的钢种有18Cr钢,用于900℃以下抗氧化用的散热器、炉子零部件和燃油炉等;19Cr-3A1钢用于汽车排气净化系统和作为电热材料使用。在18Cr钢中通过添加少量错、钛和稀土元素等,开发成功一系列抗氧化性显著改善了的铁素体耐热钢。生产方法与不锈钢相同3。

应用主要作为高温不起皮钢用于承受负荷较低而要求良好的高温抗氧化和抗腐蚀的部件。如汽车排气净化装置、散热器、燃烧室、喷嘴、退火箱、炉罩等。

德国由于镍资源缺乏,铁素体耐热钢应用较多。中国在60年代为了节镍,比较重视推广铁素体耐热钢。铁素体耐热钢。毕竟由于其综合力学性能较差,应用范围受到了限制。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学