馬氏體1Cr6Si2Mo鋼板

馬氏體1Cr6Si2Mo鋼板

1Cr6Si2Mo屬馬氏體型耐熱鋼,在800℃有較好的抗氧化性。與1Cr5Mo鋼相比,含Si量多1.5%,使鋼的回火脆性傾向增大,零件在高溫下長時間工作時會產生脆性破斷。該鋼在含硫的氧化性氣氛中和熱石油介質中的抗腐蝕性能很好。經正火、回火熱處理後有較高的持久強度和蠕變強度。

用途及特性

1Cr6Si2Mo屬馬氏體型耐熱鋼,在800℃有較好的抗氧化性。與1Cr5Mo鋼相比,含Si量多1.5%,使鋼的回火脆性傾向增大,零件在高溫下長時間工作時會產生脆性破斷。該鋼在含硫的氧化性氣氛中和熱石油介質中的抗腐蝕性能很好。經正火、回火熱處理後有較高的持久強度和蠕變強度。該鋼有空淬現象,熱加工後,如冷卻過快,會發生裂紋,應緩冷。可焊性差,可採用電焊,不宜氣焊,焊前須預熱到300℃~400℃,焊後進行750℃回火處理。工作溫度≤700℃的鍋爐吊架及省煤器管夾

化學成分

C≤0.08Si:1.5-2.0Mn≤0.37P≤0.014S≤0.001Cr:4.0-6.0Mo:0.45-0.6Ni≤0.04

機械性能

屈服:401抗拉:547伸長率:31.5%

耐熱鋼的基本性能

耐熱鋼的耐高溫腐蝕性能
耐熱鋼經常處於高溫複雜的腐蝕性環境中工作。耐高溫腐蝕是耐熱鋼的一項很重要的性能要求。高溫腐蝕是材料在高溫下與各類氣體環境發生的反應。主要的高溫氣體腐蝕形式有:高溫氧化、硫化、氮化、碳化等形態。另外還有高溫熔鹽服飾、高溫液態金屬腐蝕等。

抗高溫氧化

金屬和氧的親和力大時,且氧在晶鉻內溶解度達到飽和時,就在金屬表面上形成氮化物。一旦形成了氧化膜,氧化過程的繼續進行將取決於兩個因素:(a)界面反應速度,包括金屬/氧化物界面及氧化物/氣體兩個界面上的反應速度;(b)參加反應的物質通過氧化膜的擴散速度。在一般情況下,當金屬的表面與氧起始反應生產極薄的氧化膜時,界面反應起主導作用,即界面反應是氧化膜生成的控制因素。但隨著氧化膜的生長增後,擴散過程將逐漸起著越來越重要的作用,成為繼續氧化的控制因素。金屬表面形成的氧化膜一般是固態,但是根據氧化膜的性質不同,在較高溫度下,有些金屬的氧化物是液態,有的還是氣態的。
在耐熱鋼中加入鉻、鋁、矽和稀土元素等,與氧形成一層完整緻密具有保護性的氧化膜。在金屬表面施加塗層也是提高抗高溫氧化能力的重要方法。如在耐熱鋼表面滲鋁、滲矽或鉻鋁、鉻矽共滲都有顯著的抗氧化效果。

抗高溫硫化

高溫硫化是一種比純氧化更嚴重的高溫腐蝕形態,因為硫化物膜比氧化膜的缺陷濃度大,更容易開裂和剝落,特別是硫化物的熔點低,蒸汽壓高,多數硫化物共晶點低。硫化時,硫的存在形式對高溫硫化速度有影響。氣相的硫可能是以硫蒸汽、二氧化硫、三氧化硫、硫化氫和有機硫化物等形態存在。當硫和氧同時存在時,在金屬表面上常形成氧化物和硫化物的混合銹層產物,這種銹層比在H2S或有機硫以及硫蒸汽中產生的硫化物的保護性好。
由於硫化與氧化相似,因此,氧化的基本理論和紡織氧化的基本措施都適用於硫化。在鋼中加入鉻、鋁、矽等合金元素都可以在一定程度上防止或減緩高溫硫化。

抗高溫氮化

氮化與氧化和硫化不同,其產生的失效形式也有所不同。氮化時其最終產物可以全是氮化物層,但該層耐水溶液腐蝕性能很差,或者由於氮擴散到金屬中去而降低金屬的塑性,當在金屬表面不能形成一層連續的氮化物層時,該層很翠。因此,對基本幾乎無任何的保護作用。所以,在金屬表面一旦形成氮化,將顯著地降低金屬材料的綜合性能。
鐵、鉻、鋁、鈦等元素很容易形成氮化物;鎳、銅等元素即使在高溫下也不形成穩定的氮化物。因此,鎳、銅等元素對抑制氮化是有作用的。在混合氣氛中(如含有硫的氣氛),由於鎳易被硫化,因此,鎳也是不能抑制氮化的。但在實際工程中,高鎳鉻的材料仍是抗高溫氮化的最佳材料。材料的預氧化對提高其抗氧化性能有一定作用,對不銹耐熱鋼,效果尤為明顯。

抗高溫碳化

高溫碳化是材料暴露於高溫下含碳的氣體或液態環境中由於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。特別是不鏽鋼和耐熱鋼,由於碳化,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鋼來製造高溫裂解爐的爐管,效果很好。矽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。

抗氫腐蝕

氫腐蝕是高溫腐蝕形態之一。一般發生在露點以上的高溫高壓氫環境中,如合成氨的生產和石化工業中的加氫裝置等都是在高溫高壓氫環境中進行的。
氫腐蝕是指高溫下鋼中首先發生脫碳現象,即鋼中的碳化物分解,在鋼的表面上形成脫碳層,從而嚴重地降低鋼的力學性能。鋼中碳化物分解形成的碳原子在高溫高壓的氫環境中與氫反應生成甲烷氣體。氫腐蝕是一種不可逆的氫損傷形態。
鋼中碳含量與氫腐蝕有直接關係。鋼中碳含量增加,是鋼的抗氫腐蝕性能變壞。在氫腐蝕條件下,選擇含碳兩地的鋼是有益的。在鋼中加入能形成穩定性高的碳化物的合金元素,如鉻、鉬、鎢、鈦、鈮等是提高鋼的抗氫腐蝕的主要措施。

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。最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,減少燃料中雜誌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、釩等合金元素易於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複合氧化膜,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微量元素也能提高材料的抗熱腐蝕能力。在材料表面塗覆高溫塗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塗高溫塗層,能顯著地提高葉片抗熱腐蝕能力。

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