Documente online.
Zona de administrare documente. Fisierele tale
Am uitat parola x Creaza cont nou
 HomeExploreaza
upload
Upload




Konstrukční oceli pro práci za zvýšení teplot

Ceha slovaca


ALTE DOCUMENTE

Za pár let v EU
Kapitola sedmá - Bubák v šatní skříni
PHARMACOPOEA SLOVACA
Jezuité a celosvětová politika a ekonomika po II
Návod k papírovému modelu Audi S1 ve verzi Rally San Remo 1985
ROČNÍKOVÁ PRÁCE 1.ROČNÍKU
osobnost K. Čapka, rozbor jeho díla
Česká poezie po druhé světové válce
Internet
DETYRE KURSI

České vysoké učení technické v Praze



Materiály a technologie

SEMINÁRNÍ  PRÁCE

Téma: Konstrukční oceli pro práci za zvýšení teplot

Obsah seminární práce:

I. Úvod

II. Žáruvzdorné oceli

a)      Feritické a martenzitické oceli s obsahem 8% Cr

b)      Feriticko-martenzitické oceli s obsahem 18% Cr

c)      Feriticko-karbidické oceli s obsahem 22–30% Cr

d)      Chromniklové austenitické oceli

e)      Plechy válcované za tepla ze žáruvzdorných ocelí

III. Žárupevné oceli

a)      Nelegované oceli

b)      Nízkolegované oceli

c)      Vysokolegované chromové oceli

d)      Austenitické oceli

Chromniklové austenitické oceli

Manganchromové austenitické oceli

e)      Vytvrditelné žárupevné oceli

f)        Žáropevné slitiny niklu

IV. Přílohy

I. Úvod

Žáruvzdorné oceli mají zvýšenou odolnost proti korozi za normální i zvýšené teploty.Pokud působí korozní prostředí za vysokých teplot (asi nad 800°C), urychlují se podstatně pochody probíhající na povrchu součástek.Oceli, které pracují za těchto podmínek, se označují jako žáruvzdorné.

Do skupiny žáruvzdorných ocelí zahrnujeme ty oceli, které jsou vhodné pro použití v oblasti teplot 600-  1 200°C. Účinek Cr spočívá v tom,že při jeho snadnější oxidaci než u Fe přechází více do okují, které jsou hutné, pevně lpící na povrchu a znesnadňují oboustrannou difúzi. Nárůst vrstvy okují je čím dál tím pomalejší, takže se vytváří ochranný povlak brzdící další oxidaci. Z tohoto pohledu lze považovat i všechny korozivzdorné oceli za žáruvzdorné do teploty cca 800°C. Pro posuzování žáruvzdornosti má kromě legur významný vliv složení okolní atmosféry a způsob tepelného namáhání. Mezi velmi škodlivé látky patří sloučeniny S. Zvlášť nepříznivě působí na oceli chromniklové pro svou vysokou afinitu k Ni. Volba oceli musí být proto velmi pečlivá. Kromě znalosti složení a prostředí je nutné brát v úvahu pevnostní charakteristiky, jako mez tečení a mez pevnosti při tečení, strukturní stabilitu a technologickou zpracovatelnost.

Žáropevností oceli rozumíme její schopnost přenášet za vyoké teploty dlouhodobě vnější namáhání, aniž by došlo k nepřípustné deformaci součásti nebo lomu. Dalšími požadavky často bývají také odolnost proti korozi, odolnost proti únavovému porušování za tepla aj.

V současné době se tyto oceli používají v energetickém a chemickém průmyslu při syntéze čpavku, při výrobě dehtu, syntetických pohonných látek, tj. všude tam, kde se pracuje za teploty až 600°C a tlaku až  1 000 MPa. Podle výšky pracovní teploty se zaručuje mez kluzu za vyšších teplot, mez tečení RT nebo mez pevnosti při tečení RmT. Při topení pevnými palivy působí na součástky nepříznivě také oxid siřičitý. Pokud se topí mazutem, který obsahuje vanad, je nutno počítat s vanadovou korozí, protože vanad se oxiduje na V2O5, který napadá ocel.

Žárupevné oceli používané v technické praxi je možno rozdělit podle chemického složení na:

nelegované oceli

nízkolegované oceli

vysokolegované chromové oceli

austenitické oceli

vytvrditelné oceli

U všech žárupevných ocelí je třeba věnovat pozornost stopovým prvkům, protože zhoršují mechanické vlastnosti a zvyšují jejich rozptyl u oceli stejné značky z různých taveb. Mezi škodlivé prvky patří Sn, Pb, Sb, As, P, S, O, N a H. Obsah Sn a Sb má být nižší než 0,041%. Cu zvyšuje až do obsahu 0,2% čas do lomu, při vyšším obsahu ho však opět snižuje. Odolnost ocelí proti zkřehnutí udává Watanabův faktor resp. X faktor.

II.  Žáruvzdorné oceli

a)      Feritické a martenzitické oceli s obsahem 8% Cr

Základní matrici těchto tvoří za normální teploty po pomalém ochlazování chromový ferit, ve kterém se při obsahu C vylučují karbidy K1 (M23C6), při vyšším obsahu C karbidy K2 (M7C3). Při ohřevu na vyšší teplotu transformuje ferit na austenit, ve kterém se karbidy postupně rozpustí, takže ocel lze kalit. Vyšší tvrdost se však získává až při obsahu C na 0,2%.

Používají se do teploty 750-800°C. Obsah C je buď nižší než 0,15% nebo se pohybuje od 0,3-0,5%.

Tab. 1. Chemické složení oceli s 8% Cr

Značka

Chemické složení v %

C

Mn

Si

P

max.

S

max.

Cr

jiné

max. 0,12

max. 0,60

Al

Oceli s obsahem uhlíku nižším než 0,15% mají po žíhání feritickou matrici, ve které jsou vyloučeny karbidy K1. Oceli s vyšším obsahem C je možno zakalit na vysokou tvrdost, takže se označují také jako kalitelné žáruvzdorné oceli. Jsou vhodné na součástky, u kterých se žádá nejen odolnost proti korozi při vyšších teplotách, ale také vysoká zakalitelnost a odolnost proti opotřebení. Typickým příkladem pro jejich použití jsou výfukové ventily spalovacích motorů.

b)      Feriticko-martenzitické oceli s obsahem 18% Cr

Oceli této skupiny se používají do teploty asi 950°C.

Obsah C dvoufázových ocelí se pohybuje mezi 0,1-0,25%, takže probíhá při změně teploty částečná transformace. Tepelné zpracování má však význam pouze za normální teploty. Po tváření resp. odlití se oceli obvykle pouze žíhají na snížení pnutí na teplotě 800°C. Ochlazovací rychlost po s 444e45e končení výdrže nesmí být vyšší než 30°C.h-1, aby se pnutí opět nezvýšilo. Žíhání ovlivní příznivě také odolnost proti korozi, protože se sníží částečně chemická heterogenita.

Tab. 2. Chemické složení feriticko-martenzitických ocelí s obsahem 18% Cr

Značka

Chemické složení v %

C

max.

Mn

max.

Si

max.

Cr

Ni

max.

Ti max. 0,8

0,8–1,2 Al

* žáruvzdorná ocel do teploty 930°C

Strukturu tvářených ocelí je možno ovlivnit dotvářecí teplotou, která má být nižší než 800°C. Při dodržení této technologie se hromadí karbidy nejen na hranicích zrn, ale také uvnitř zrn a oceli mají vyšší houževnatost. Při ohřevu na teplotu 1 000–1 200°C se zvýší rozpustnost C ve feritu. Při rychlém ochlazování, po výdrži na teplotě, je množství vyloučených karbidů menší, takže oceli mají vyšší tvrdost.

Zlepšení mechanických vlastností a svařitelnosti kalitelných chromových ocelí bylo dosaženo vyvinutím ocelí se sníženým obsahem C (0,05%) a zvýšeným obsahem Ni na 4% nebo 6%. Vznikly tak oceli označované jako oceli COR 13-4, COR 13-6, které mají ve srovnání s klasickými korozivzdornými ocelemi při velmi dobré svařitelnosti také lepší mechanické vlastnosti (zejména houževnatost). Jsou zaváděny jak pro součásti všech typů vodních turbín, tak pro vodní čerpadla.

Dvoufázové oceli mají dobrou odolnost proti korozi v prostředí obsahujícím síru a její sloučeniny, takže nahrazují austenitické oceli typu 18/9. Osvědčily se také ve vodíkové atmosféře. Méně vhodné jsou pro nauhličující prostředí. Neodolávají vanadové korozi. Při svařování těchto ocelí činí těžkosti částečná transformace austenitu a hrubnutí zrna při teplotách nad 1 000°C. Křehký martenzit je možno odstranit žíháním v intervalu teplot 730-790°C, žádným tepelným zpracováním však nelze odstranit zhrublé zrno.

Používají se na různá kuchyňská zařízení, ale také na trubky přehřívačů vzduchu, na rekuperátory a ochranné trubky termočlánků. Oceli se stejným obsahem Cr, ale zvýšeným obsahem C slouží k výrobě nástrojů s tvrdostí asi 56 HRC. Např. chirurgické nástroje, kalibry apod.

c)      Feriticko-karbidické oceli s obsahem 22–30% Cr

Vysokolegované chromové oceli s vyšším obsahem C se používají do teploty 1 100–1 200°C. Obsah Cu tvářených ocelí bývá max. 0,2%, u ocelí na odlitky až 0,8%.

Tab. 3. Chemické složení ocelí s obsahem 20–30% Cr

Značka

Chemické složení v %

C

max.

Mn

max.

Si

max.

Cr

Ni

max.

P

max.

S

max.

Ti

max.

Oceli této skupiny se zpravidla tepelně nezpracovávají, protože pracovní teplota součástek je vysoká. Po odlití nebo tváření se oceli obvykle žíhají na teplotě 760-800°C.

Nevýhodou vysokolegovaných chromových ocelí je jejich obtížná svařitelnost a křehkost za normální teploty.

Výhodou chromových ocelí je, že mají větší tepelnou vodivost a menší součinitel délkové roztažnosti než austenitické oceli.

Tato ocel je vhodná na trubky rekuperátorů hlubinných pecí.

d)      Chromniklové austenitické oceli

Tyto oceli jsou vhodné na součástky pracující v prostředí, ve kterém kolísá pracovní teplota.

Jejich nevýhodou je, že snášejí špatně prostředí obsahující sloučeniny síry.

Obsah C je nutno volit podle použití oceli. Žáruvzdorné oceli mohou mít vyšší obsah C, protože se používají za teplot nad 1 000°C, kdy se část karbidů rozpustí v základní matrici. Pokud se však součástky svařují, doporučuje se obsah C snížit pod 0,2%, aby se snížilo nebezpečí vzniku prasklin. Žáruvzdorné austenitické oceli mají zvýšený obsah Si, který zpomaluje nauhličování a zúčastňuje se na tvorbě ochranné vrstvičky.

Tab. 4. Chromniklové austenitické žáruvzdorné oceli a jejich složení

Značka

Chemické složení v %

C

max.

Mn

max.

Si

max.

Cr

Ni

jiné

0,2–0,4 Mo

2–2,75 W

1–1,5 Al

0,05–0,2 Ti

1–1,5 Al

0,05–0,2 Ti

* zvýšená odolnost proti nauhličování a působení SO2

Tyto oceli jsou nemagnetické, mají vysokou houževnatost, jejich pevnost v tahu se pohybuje kolem 650 MPa, ale mez kluzu je velmi nízká 250 MPa. Zvýšit pevnost a tvrdost je možno tvářením za studena.

Aby se zvýšila životnost austenitických ocelí pracujících v atmosféře obsahující sloučeniny síry, doporučuje se snížit obsah Ni na asi 4% a zvýšit obsah Cr na asi 25%.

Např.: ocel o složení 0,19% C, 1,17% Si, 0,9% Mn, 25,9% Cr a 4,02% Ni byla necitlivá na působení plynů obsahující síru. Za teplot vyšších než 1 300°C má tato ocel feritickou strukturu, v rozpětí teplot 800–1 200°C heterogení strukturu α + γ.

Obr. 1.

e)      Plechy válcované za tepla z žáruvzdorných ocelí

Plechy z ocelí této skupiny se dodávají vždy tepelně zpracované. Na optimálním zpracování závisí jejich základní vlastnosti, zvláště korozní odolnost. Plechy se ve většině případů zpracovávají tvářením za studena. Austenitické oceli jsou pro tento způsob zvlášť vhodné, neboť mají větší hlubokotažné vlastnosti než měkká uhlíková ocel. Je však nutno počítat s tím, že při tváření za studena se značně zpevňují. To platí i pro obrábění a zvláště vrtání. Při leštění jsou schopny dosáhnout zrcadlového lesku, musí však být bez příměsi Ti. Austenitické oceli jsou dobře svařitelné. Z těchto ocelí je proto dovoleno vyrábět i svařované tlakové nádoby. Nutno však brát v úvahu fyzikální vlastnosti. Svařování feritických či kalitelných ocelí představuje již složitější problém a provádí se v omezeném měřítku, většinou jen u tenkých plechů. Žáruvzdorné oceli, zvláště chromové, jsou za studena obtížně tvařitelné, svařitelnost je obtížná, ve většině případů vyžaduje předehřev.

V kaleném stavu se používají na strojní, kuchyňské, chirurgické nástroje. Jinak v průmyslu chemickém, farmaceutickém, textilním, potravinářském, na součásti tepelných a energetických zařízení, tlakových nádob. Na žáruvzdorná zařízení v keramice, sklářství, zařízení žíháren, topnou techniku, součásti průmyslových pecí aj.

Značky ocelí vyráběné dle ČSN 42 0210

Oceli Cr

Oceli CrNi

Oceli CrNiMo

Oceli žáruvzdorné

Oceli vyráběné pro použití v jaderné energetice
17 246, 17 247, 17 247 mod A, 17 248, 17 350 mod A, 17 353 mod A, 17 356 mod A, 08Ch18N10T, 08Ch18N10T-R

Ocel vyráběná pro použití výstavby kontejnerů pro skladování vyhořelého paliva z JE
ATABOR

Srovnatelné oceli s ČSN nebo jim podobné vyrábíme podle zahraničních norem :
EN 10 095 – Oceli a niklové slitiny žáruvzdorné oceli
SEW 470 – Žáruvzdorné oceli válcované a kované

III.  Žárupevné oceli

a)      Nelegované oceli

Maximální pracovní teplota nelegovaných ocelí je omezena hranicí opalu a mezí tečení. Jestliže definujeme hranici opalu jako teplotu, při které je po 120 hodinovém střídavém ohřevu a ochlazování na vzduchu úbytek materiálu max. 1 g.m-2.h-1, potom by bylo možné použít tyto oceli až do teploty 520°C. Protože však mají za této teploty již nízké mechanické vlastnosti, používají se většinou pouze do teploty 350-400°C.

Obr. 2.

Z nelegovaných ocelí se zhotovují trubky, plechy, výkovky a odlitky pro energetická zařízení. Slouží k výrobě součástí parních kotlů, kondenzátorů, armatur atd.

Tab. 5. Chemické složení ocelí tř. 12 na žárupevné trubky

Značka

Chemické složení v %

C

Mn

Si

Cr

max.

Ni

max.

Cu

max.

V

P

max.

S

max.

Pozn.: Vanad je možno nahradit niobem v množství 0,02–0,06%

Žárupevné trubky se válcují z uklidněných, polouklidněných a neuklidněných ocelí tř. 11 a 12.

Mechanické vlastnosti za vyšších teplot se zaručují pouze do tloušťky stěny 4,5 mm. Mechanické vlastnosti oceli 12 022 lze zvýšit zušlechťováním.

Koncem 70. let byla vyvinuta mikrolegovaná ocel značky 12 025, u které se zaručuje mez kluzu až do teploty 480°C. Má také vyšší mez pevnosti při tečení než běžná nelegovaná ocel 12 022.Ocel je legována vanadem a niobem.

b)      Nízkolegované oceli

Dělí se na:

oceli pro pužití v oblasti meze kluzu

oceli pro použití v oblasti meze tečení

Tyto oceli musí mít vysokou plasticitu při tečení, životnost min. 200 000h, dobrou odolnost proti oxidaci na vzduchu i v dalších prostředích, dobrou svařitelnost a vyhovující fyzické vlastnosti.

Obvykle se používají do teploty 560-570°C, některé až do teploty 590°C.

Obr. 3.

Obsah C a legovacích prvků se musí volit tak, aby se netvořil cementit, ale pouze speciální karbidy, které musí být jemné, vzdálenosti mezi nimi krátké.

Nízkolegované žárupevné oceli jsou obvykle legovány chromem, molybdenem a vanadem, méně často se používá bor, wolfram a niob.

Většina dnešních žárupevných ocelí obsahuje V, který tvoří velmi stabilní drobné karbidy. Nejlepší vlastnosti mají oceli s poměrem C:V = 1:3–1:4. Některé žárupevné oceli jsou stabilizovány Nb, jehož minimální obsahse určí ze vztahu:

%Nb = 7,75.[%C] + 6,64.[%N]

Ke zvýšení prokalitelnosti se někdy přidává menší množství Mn a Ni.

Austenitizační teploty nízkolegovaných ocelí se musí volit tak, aby se při tepelném zpracování maximálně snížila chemická nestejnorodost. Po výdrži na teplotě se ochlazuje takovou rychlostí, aby austenit transformoval převážně na bainit. Obsah feritu má být co nejnižší.

Ve velkých výkovcích musí probíhat bainitická transformace nejenom v povrchových vrstvách, ale také ve středové oblasti. Proto se obvykle ochlazuje vodní mlhou nebo v oleji. Po zakalení se oceli popouštějí na teplotě 650-730°C.

Tab. 6. Nízkolegované tvářené žárupevné oceli pro použití v oblasti meze kluzu

Značka

Chemické složení v %

Teplota

(°C)

C

Mn

Si

Cr

Mo

V

Cu

max.

Ni

max.

max.

max.

max.

N

Al

max.

max.

max.

min.

max.

max.

0,2

max.

B

max.

Ti max.

max.

max.

W

Na hrubé kotlové plechy nad 100 mm se používá chromvanadová ocel 15 223. Na celokované generátorové rotory byla vyvinuta ocel 16 536. Chrommolybdenová ocel 15 313 se často používá v energetickém i chemickém průmyslu. Špičkový typ ve skupině Cr-Mo-V ocelí představuje ocel 15 128, která se používá v energetickém strojírenství, zejména při výrobě předehřívačů parovodů. Na energetická zařízení pracující za teploty až 565°C je vhodná tvářená ocel 15 335. Ocel ČSN 42 2740 má přísadu W a vyšší obsah V. Odlévají se z ní menší odlitky parních turbín, které jsou vystaveny nejvyšším teplotám a namáháním. 

Tab. 7. Nízkolegované žárupevné oceli pro použití v oblasti meze tečení

Značka

Chemické složení v %

Teplota

(°C)

C

Mn

Si

Cr

Mo

V

Ni

Mo

Cr – Mo

Cr – V

Cr-Mo-V

W

Cr-V-Mo-W

c)      Vysokolegované chromové oceli

Oceli této skupiny se používají v rozmezí teplot 600-650°C. Používají se na součástky petrochemických zařízení, na předehřívákové trubky parních kotlů, parogenerátory rychlých rektorů chlazených tekutým dusíkem u nichž je obsah Cr 9% a 1% Mo, lopatky a rotory parních turbín, parovody.

Mechanické vlastnosti za vyšších teplot ovlivňuje výrazně velikost precipitátů a vzdálenost mezi nimi. Vliv je silný zejména za nižších pracovních teplot a ztrácí se, jakmile je vzdálenost mezi precipitáty větší než 100 nm. Vlastnosti těchto ocelí ovlivňuje silně molybden. Při obsahu 3% Mo se objevují v matrici ostrůvky δ-feritu, který zlepšuje svařitelnost. Žárupevné oceli s obsahem 11% Cr byly odvozeny od martenzitických korozivzdorných ocelí, které mají dobrou odolnost proti korozi až do teploty 850°C.

Vedle dobré korozivzdornosti a žárovzdornosti mají vysokochromové oceli také větší schopnost vnitřního tlumení za provozních teplot.

Tyto oceli se legují Mo, Nb, V, W, Co. Obsah C se pohybuje okolo 0,2%. Mo zvyšuje sekundární tvrdost,

odolnost proti popouštění a stabilizuje precipitát M2(C,N). Jeho obsah bývá max. 1,5%. V zvyšuje až do

obsahu 1% odolnost proti popuštění. Protože je však silně feritotvorný, pohybuje se jeho obsah obvykle

okolo 0,3%. Také se legují malým množstvím Ni, aby se obsah δ-feritu pohyboval mezi 5–10%, protože

se tím zlepšuje svařitelnost. Ti váže C jako stabilní karbid, takže snižuje tvrdost. Pod značkou VN 91 se

vyrábí ocel modifikovaná Nb a N. Ocel se vyznačuje vysokou žárupevností a plasticitou při tečení,

relativně vysokou tepelnou vodivostí, nízkou tepelnou roztažností,zvýšenou korozní odolností v prostředí

vodíku, vodní páry i zplodin hoření.

Tab. 8. Chemické složení žárupevných vysokolrgovaných chromových ocelí

Značka

Chemické složení v %

C

Mn

Si

Cr

Ni

Mo

V

W

max.

Nb

N

VN 91

max.

max.

Ti

T 60

max.

max.

N

AK1NM

max.

Nb

AK2NM

d)      Austenitické oceli

Chromniklové austenitické oceli

Austenitické oceli mají vyšší mez tečení, protože v hustě uspořádané FCC mřížce probíhají difúzní pochody i za zvýšených teplot pomaleji. Výhodné také je, že se rekrystalizační teplota austenitu pohybuje mezi 800-900°C, zatímco ferit rekrystalizuje za teploty okolo 600°C. Austenitické oceli lze použít až do teploty 700°C, protože dobře odolávají opalu.

Základními prvky austenitických žárupevných ocelí jsou Cr a Ni. Ke zvýšení žárupevnosti se přidává W (asi 2%), Mo (1-3%), někdy Nb, Ti, V a N. Obsah Cr se pohybuje mezi 12-20%. Cr tvoří na povrchu součásti spinel FeO.Cr2O3, takže se zvyšuje odolnost proti oxidaci. Obsah Ni je vyšší než u austenitických ocelí 18/9, protože je třeba vyvážit vliv feritotvorných prvků a zabránit vylučování fáze-σ, která snižuje houževnatost. Mo zvyšuje žárupevnost, podporuje však vznik nežádoucí fáze-σ a Lavesovy fáze Fe2Mo. V zvyšuje mez pevnosti při tečení. Přísada V je účinná zejména za přítomnosti N, protože při tečení precipitují na dislokacích nitridy vanadu, které hrubnou i po dlouhých výdržích na teplotě pouze nepatrně. C potlačuje vylučování feritu-δ a zvyšuje mechanické vlastnosti. Ke zvýšení meze kluzu za tepla, meze pevnosti se přidává malé množství N, který zpomaluje difúzní rychlost C, tj. vylučování a koagulaci karbidů M23C6 a dalších intermetalických fází. Do obsahu 0,07% zvyšuje N žárupevnost až do 104h.

Tab. 9. Austenitické chromniklové žárupevné oceli

Značka

Chemické složení v %

Teplota

(°C)

C

Mn

Si

Cr

Ni

W

Mo

Ti

V

max.

max.

max.

min.

5% C

max.

max.

max.

min.

5% C

max.

max.

max.

max.

max.

max.

5.(%C-0,03

max.

max.

max.

min.

5% C

max.

max.

max.

min.

5% C

max.

min.

8% C

Austenitické žárupevné oceli se tepelně zpracovávají rozpouštěcím nebo stabilizačním žíháním. V 1.případě se oceli ochlazují z teploty 1 100-1 180°C ve vodě nebo na vzduchu. Výdrž na teplotě má být 1,5h na 25 mm tloušťky stěny. Teplota stabilizačního žíhání se pohybuje mezi 880-920°C. Po výdrži na teplotě se ochlazuje na vzduchu. Po stabilizačním žíhání tvoří základní matrici austenit, ve kterém jsou vyloučeny karbidy event. Malé množství Lavesovy fáze.

Žárupevná ocel 17 341 se používá na velmi namáhané součástky a části trubkových systémů v zařízení tepelné a jaderné energetiky. Na odlitky se používá ocel ČSN 42 2939. Na odstředivě lité trubky je vhodná ocel 40 Cr25Ni30, která snáší teplotu až 1 000°C a tlak až 4MPa. Na odstředivě lité reakční trubky parního reformingu byla vyvinuta ocel 30 Cr24Ni24Nb, která je vhodná na trubky s teplotou stěny 920-950°C. Používá se také na zařízení na výrobu vodíku a metanolu, dokud je teplota stěny až 1 000°C.

Manganchromové austenitické oceli

Tyto oceli neobsahují drahý Ni, takže jsou levnější. Výhodná je také jejich vyšší odolnost v prostředí obsahujícím sloučeniny síry. Ke zvýšení stability austenitu se někdy přidává malé množství N, ke zvýšení meze tečení Ta, Nb, Ti a V.

Tab. 10. Austenitické manganchromové oceli

Značka

Chemické složení v %

C

Mn

Si

Cr

Ni

Mo

V

Ti

max. 0,3

Po rozpouštěcím žíhání za teploty 1 000-1 050°C a ochlazení na vzduchu tvoří matrici těchto ocelí austenit, ve kterém je vyloučena fáze-ε a menší množství drahých karbidů TiC event. VC a až 1% α-martenzitu.

Ocel 17 481 odolává oxidaci v prostředí vodních par až do teploty 650°C, na vzduchu až do teloty 740-800°C. Oceli jsou také poměrně stálé v prostředí obsahujícím sirovodík a směs sirovodíku s vodíkem. Jsou vhodné také na zařízení na zpracování ropy za vyšších teplot, na zařízení vystavené účinkům směsi vzduchu, SO2, SO3 atd. Nedoporučují se však na syntézu čpavku v prostředí, ve kterém by mohla probíhat nitridace.

e)      Vytvrditelné žárupevné oceli

Jsou vhodné na pracovní teploty 650-750°C, kdy již nevyhovují austenitické oceli chromniklové oceli.

Tab. 11. Vytvrditelné žárupevné oceli

Značka

Chemické složení v %

C

Mn

Si

Cr

Ni

W

Ti

Al

B

AKRNS

AKRN

ATV3R

Ocel AKRN má vysokou mez pevnosti při tečení, dobrou strukturní stabilitu a plastické vlastnosti. Nejlepší mechanické vlastnosti se získávají po rozpouštěcím žíhání na teplotě 1 150°C po dobu 1h, ochlazením na vzduchu a vytvrzením za teploty 750°C po dobu 20h. Po rychlém ochlazení z teploty rozpouštěcího žíhání tvoří matrici nasycený tuhý roztok γ s menším množstvím nerozpuštěných karbidů TiC. Tvrdost je asi 140 HB.

Přísada Ti, Al, B a Mo zvyšuje mez pevnosti při tečení. Vhodnou kombinací legovacích prvků je tak možno získat ocel, která se za teploty 750°C vyrovná slitinám NIMONIC.

Ocel AKRN je možno použít do teploty 650-675°C, při menším namáhání až do teploty 700°C. Ocel AKV3R je určena pro práci za teploty až 700°C. Používá se také v lehkovodních jaderných reaktorech.

Používají se  k výrobě oběžných a rozváděcích lopatek parních a plynových turbín, svorníků, rotorů atd.

f)        Žáropevné slitiny niklu

Používají se do pracovní teploty 700-1 000°C.

Mají nízký obsah C (do 0,2%) a různé množství dalších přísad jako Cr, Ti, Al, Co, Mo a W. Matrici těchto slitin tvoří, podobně jako u austenitických vytvrditelných ocelí, tuhý roztok s FCC mřížkou. U jednodušších slitin Ni-Cr-Al-Ti se zvýšené odolnosti proti tečení dosahuje zejména disperzí intermetalické fáze γ-Ni3 (Al-Ti). Novější vyvinuté slitiny s přísadou dalších prvků jako Mo, W, Nb, jsou zpevňovány jednak precipitací fáze γ, jednak speciálními karbidy těchto prvků. V současné době vyráběné slitiny obsahují také mikropřísadu B a Zr, které podobně jako Co, W a Mo zpomalují difúzi ostatních prvků v tuhém roztoku a zvyšují žáropevnost slitiny.

Tyto sltiny Ni se tepelně zpracovávají rozpouštěcím žíháním při teplotě 1 100°C, ochlazením na vzduchu a vytvrzováním při teplotě 700-800°C. Časté je vytvrzování při dvou rozdílných teplotách.

Používají se na silně namáhané součásti plynových turbín a turbokompresorů.

U nás jsou to např. AKN 21 (NiCr20Fe4Ti2Al), AKN 30 (NiCr19Co18Ti3Al2), příp. litá modifikace LVN 9 (NiCr10Mo3W5Co4Ti3Al5BZr), používaná např. pro výrobu lopatek metodou přesného lití.

Tab. 12. Chemické složení žáruvzdorných niklových slitin

Přehled chemického složení (rozbor tavby) žáruvzdorných niklových slitin

Označení slitiny

Hmotnostní podíl v %

Značka

Číselné označení

C

Mn

max.

Si

P

max.

S

max.

Ni

Cr

Co

Fe

Mo

Al

Ti

Cumax.

Nb+Ta

B

Ce

NiCr15Fe

max. 0,50

min. 72,00

max. 0,30

max. 0,30

NiCr20Ti

max. 1,00

zbytek

max. 5,00

max. 5,00

max. 0,30

NiCr22Mo9Nb

max. 0,50

min. 58,00

max. 1,00

max. 5,00

max. 0,40

max. 0,40

NiCr23Fe

max. 0,50

max. 18,00

max. 0,50

NiCr28FeSiCe

min. 45,00

IV. Přílohy

Přehled chemického složení (rozbor tavby) žáruvzdorných ocelí a niklových slitin obsažených v normě ČSN EN 10095

Feritické žáruvzdorné oceli

Označení oceli

Hmotnostní podíl v %

Značka

Číselné

označení

C

Si

Mn

P

max.

S

max.

Cr

Al

N

Ostatní

X10CrAlSi7

max. 0,12

X10CrAlSi13

max. 0,12

X10CrAlSi18

max. 0,12

X10CrAlSi25

max. 0,12

X18CrN28

max. 1,00

X3CrAlTi18-2

max. 0,04

max. 1,00

0,2 + 4 (C+N) £Ti£

Austenitické žáruvzdorné oceli

Označení oceli

Hmotnostní podíl v %

Značka

Číselné

označení

C

Si

Mn

P

max.

S

max.

Cr

Ni

N

Ostatní

X8CrNiTi18-10

max. 0,10

max. 1,00

max. 2,00

Ti: 5x%C £Ti£

X15CrNiSi20-12

max. 0,20

max. 2,00

max. 0,11

X9CrNiSiNCe21-11-2

max. 1,00

Ce: 0,03 – 0,08

X12CrNi23-13

max. 0,15

max. 1,00

max. 2,00

max. 0,11

X8CrNi25-21

max. 0,10

max. 1,50

max. 2,00

max. 0,11

X15CrNiSi25-21

max. 0,20

max. 2,00

max. 0,11

X12NiCrSi35-16

max. 0,15

max. 2,00

max. 0,11

X10NiCrAlTi32-21

max. 0,12

max. 1,00

max. 2,00

Al:0,15-0,60

Ti: 0,15-0,60

X6NiCrNbCe32-27

max. 0,30

max. 1,00

max. 0,11

Al: max. 0,025

Ce: 0,05-0,10

Nb: 0,60-1,00

X25CrMnNiN25-9-7

max. 1,00

X6CrNiSiNCe19-10

max. 1,00

Ce: 0,03 – 0,08

X6NiCrSiNCe35-25

max. 2,00

Ce: 0,03 – 0,08

X10NiCrSi35-19

max. 0,15

max. 2,00

max. 0,11

X10NiCrSiNb35-22

max. 0,15

max. 2,00

max. 0,11

Nb: 1,00-1,50

Tabulka žáruvzdornosti žáruvzdorných ocelí

Značka oceli

Použití

na vzduchu

do teploty

Ztráta opalem na vzduchu v g . m-2 . hod.-1

Odolnost v plynném prostředí obsahujícím síru

Odolnost v plynném prostředí obsahující dusík a chudé na kyslík

Odolnost v nauhličujícím plynném prostředí

Teplota ve o C

prostředí oxidační

prostředí redukční

Oceli feritické

X10CrAlSi7

velmi dobrá

vyhovující

nevyhovující

vyhovující

X10CrAlSi13

velmi dobrá

vyhovující

nevyhovující

vyhovující

X10CrAlSi18

velmi dobrá

dobrá

nevyhovující

vyhovující

X10CrAlSi25

velmi dobrá

dobrá

nevyhovující

vyhovující

Oceli austenitické

X8CrNiTi18-10

dobrá

nevyhovující

dobrá

vyhovující

X15CrNiSi20-12

dobrá

nevyhovující

dobrá

vyhovující

X8CrNi25-21

dobrá

nevyhovující

dobrá

vyhovující

X15CrNiSi25-21

dobrá

nevyhovující

dobrá

vyhovující

X10NiCrAlTi32-21

dobrá

nevyhovující

dobrá

dobrá

Mezní úchylky tloušťky pro pásy z oceli s normálním deformačním odporem při zvýšených teplotách 1)

Jmenovitá tloušťka

tn

Úchylky tloušťky pro jmenovitou šířku

Wn

£Wn<

£Wn<

£tn £

<tn£

<tn£

<tn£

platí pro všechny oceli třídy A, která zahrnuje všechny oceli neuvedené v tabulce značek s vysokým deformačním odporem při zvýšených

teplotách (vit pozn. 1) v tabulce seznamu značek. Po dohodě mohou být celkové tolerance tloušťky všechny kladné nebo všechny záporné.

Pro úzké pásy určené k válcování za studena nesmí rozdíly tloušťky v celém svitku překročit: 0,14 mm pro jmenovitou tloušťku ≤ 4 mm,

0,17 mm pro jmenovitou tloušťku > 4 mm a ≤ 8 mm,

0,20 mm pro jmenovitou tloušťku > 8 mm.

Nestejnoměrnost tloušťky musí být plynulá a nesmí vykazovat náhlé skokové změny.

Úchylky vypuklosti

Úchylky vypuklosti pro úzké pásy určené pro válcování za studena (zvýšení tloušťky pásu mezi dvěma měřenými místy)

Zvýšení mezních úchylek tloušťky a vypuklosti pro pásy z ocelí s vysokým deformačním odporem při zvýšených teplotách 1)

Jmenovité šířky úzkých pásů

Wn

Mezní úchylky vypuklosti

Zvýšení mezních úchylek tloušťky a vypuklosti oproti pásům z měkkých ocelí v %

Třídy

Wn<

B

£Wn<

C

oceli s vysokým deformačním odporem viz následující tabulku.

D

Zvýšení mezních úchylek tloušťky a vypuklosti pro pásy s vysokým deformačním odporem při zvýšených teplotách

II.         Třída B (zvýšení o 10 %)

III.       Třída C (zvýšení o 20 %)

IV.      Třída D (zvýšení o 30 %)

Druh oceli

Označení

Normalizováno v

Druh oceli

Označení

Normalizováno v

Druh oceli

Označení

Normalizováno v

E295, E335, E360

S355

S355

S355

S355

P295, P355

EN 10025

EN 10025

EN 10155

EN 10149-2

EN 10149-3

EN 10113

EN 10028-2

L360, L415, L445

S420, S460

S420, S460

P460

S460

EN 10208-2

EN 10113-2,

EN 10113-3

EN 10149-2,

EN 10149-3

EN 10028-6

EN 10028-3

EN 10137-2

L480, L550

S500, S550, S600,

S650, S700

S500,  S550

S620,  S690

S890,  S960

P500, P550

P620, P690

EN 10208-2

EN 10149-2

EN 10137-2

EN 10028-6

C35

C35E

C36

C45

C45E

C46

C50

C50E

EN 10083-2

EN 10083-1

EU 86-70

EN 10083-2

EN 10083-1

EU 86-70

EN 10083-2

EN 10083-1

C53

C55

C55E

1 CS 55

C60

C60E

1 CS 60

1 CS 67

EU 86-70

EN 10083-2

EN 10083-1

EU 132-79

EN 10083-2

EN 10083-1

EU 132-79

EU 132-79

CT 70

1 CS 75

CT 80

2 CS 85

2 CS 100

CT 105

CT 120

EU 96-79

EU 132-79

EU 96-79

EU 132-79

EU 132-79

EU 96-79

EU 96-79

Třída B (zvýšení o 10 %)

V.         Třída C (zvýšení o 20 %)

VI.      Třída D (zvýšení o 30 %)

Druh oceli

Označení

Normalizováno v

Druh oceli

Označení

Normalizováno v

Druh oceli

Označení

Normalizováno v

16Mo3

20MnB5

30MnB5

38MnB5

28Mn6

27MnCrB5-2

33MnCrB5-2

39MnCrB6-2

38Cr2

46Cr2

34Cr4

41Cr4

45Cr2

38Cr4

16MnCr5

13CrMo4-5

10CrMo9-10

EN 10028-2

EN 10083-3

EN 10083-3

EN 10083-3

EN 10083-1

EN 10083-3

EN 10083-3

EN 10083-3

EN 10083-1

EN 10083-1

EN 10083-1

EN 10083-1

EU 86-70

EU 86-70

EN 10084

EN 10028-2

EN 10028-2

25CrMo4

34CrMo4

41CrMo4

42CrMo4

14CrNi6

20NiCrMo2-2

17CrNiMo7-6

EN 10083-1

EN 10083-1

EU 86-70

EN 10083-1

EN 10084

EN 10084

EN 10084

50CrMo4

36CrNiMo4

34CrNiMo6

30CrNiMo8

51CrV4

všechny značky

např.

39CrMoV13

31CrMo12

34CrAlMo5

41CrAlMo7

všechny značky

např.

50CrV4

67 SiCr5

50CrV4

EN 10083-1

EN 10083-1

EN 10083-1

EN 10083-1

EN 10083-1

EU 85-70

EU 85-70

EU 85-70

EU 85-70

EU 85-70

EU 89-71

EU 89-71

EU 132-79

EU 132-79

VII.       Třída B (zvýšení o 15 %)

VIII.     Třída C (zvýšení o 30 %)

IX.        Třída D (zvýšení o 40 %)

Druh oceli

Označení

Normalizováno v

Druh oceli

Označení

Normalizováno v

Druh oceli

Označení

Normalizováno v

E295, E335, E360

S355

S355

S355

S355

P295, P355

EN 10025

EN 10025

EN 10155

EN 10149-2

EN 10149-3

EN 10113-2

EN 10113-3

EN 10028-2

L360, L415, L445

S420, S460

S420, S460

P460

S460

EN 10208-2

EN 10113-2,

EN 10113-3

EN 10149-2,

EN149-3

EN 10028-3

EN 10028-6

EN 10137-2

L480, L550

S500, S550, S600,

S650, S700

S500,   S550

S620, S690

S890, S960

P500, P550

P620, P690

EN 10208-2

EN 10149-2

EN 10137-2

EN 10028-6

Zvýšení mezních úchylek tloušťky plechů u ocelí s vysokým deformačním odporem při zvýšených teplotách.

(viz mezní úchylky tloušťky plechů z ocelí s normálním deformačním odporem – Třída A)

Zvýšení mezních úchylek tloušťky plechů u ocelí s vysokým deformačním odporem - pokračování

Třída B (zvýšení o 10 %)

Třída C (zvýšení o 20 %)

Třída D (zvýšení o 30 %)

Druh oceli

Označení

Normalizováno v

Druh oceli

Označení

Normalizováno v

Druh oceli

Označení

Normalizováno v

C35

C35E

C36

C45

C45E

C46

C50C50E

EN 10083-2

EN 10083-1

EU 86-70

EN 10083-2

EN 10083-1

EU 86-70

EN 10083-2

EN 10083-1

C53

C55

C55E

1 CS 55

C60

C60E

1 CS 60

1 CS 67

EU 86-70

EN 10083-2

EN 10083-1

EU 132-79

EN 10083-2

EN 10083-1

EU 132-79

EU 132-79

CT 70

1 CS 75

CT 80

2 CS 85

2 CS 100

CT 105

CT 120

EU 96-79

EU 132-79

EU 96-79

EU 132-79

EU 132-79

EU 96-79

EU 96-79

16Mo3

20MnB5

30MnB5

38MnB5

28Mn6

27MnCrB5-2

33MnCrB5-2

39MnCrB6-2

38Cr2

46Cr2

34Cr4

41Cr4

45Cr2

38Cr4

16MnCr5

13CrMo4-5

10CrMo9-10

EN 10028-2

EN 10083-3

EN 10083-3

EN 10083-3

EN 10083-1

EN 10083-3

EN 10083-3

EN 10083-3

EN 10083-1

EN 10083-1

EN 10083-1

EN 10083-1

EU 86-70

EU 86-70

EN 10084

EN 10028-2

EN 10028-2

25CrMo4

34CrMo4

41CrMo4

42CrMo4

17CrNi6-6

20NiCrMo2-2

18CrNiMo7-6

EN 10083-1

EN 10083-1

EU 86-70

EN 10083-1

EN 10084

EN 10084

EN 10084

50CrMo4

36CrNiMo4

34CrNiMo6

30CrNiMo8

51CrV4

všechny značky

např.

39CrMoV13

31CrMo12

34CrAl Mo5

41CrAlMo7

všechny značky

např.

50CrV4

67 SiCr5

50CrV4

EN 10083-1

EN 10083-1

EN 10083-1

EN 10083-1

EN 10083-1

EU 85-70

EU 85-70

EU 85-70

EU 85-70

EU 85-70

EU 89-71

EU 89-71

EU 132-79

EU 132-79

Mezní úchylky tloušťky

Jmenovitá

tlouštka

mm

Mezní úchylky tloušťky v mm pro třídy:

Dovolený rozdíl mezi nejmenší a největší tloušťkou stejného plechu při jmenovitých šířkách v mm

Třída A

Třída B

Třída C

Třída D

dolní

mez

horní

mez

dolní

mez

horní

mez

dolní

mez

horní

mez

dolní

mez

horní

mez

³

< 2000

³

< 2500

³

< 3000

³

<3500

³

<4000

³

³3<5

- 0.4

+ 0.8

- 0.3

+ 0.9

0

+ 1.2

- 0.6

+ 0.6

0.8

0.9

0.9

-

-

-

³5<8

- 0.4

+ 1.1

- 0.3

+ 1.2

0

+ 1.5

- 0.75

+ 0.75

0.9

0.9

1.0

1.0

-

-

³8<15

- 0.5

+ 1.2

- 0.3

+ 1.4

0

+ 1.7

- 0.85

+ 0.85

0.9

1.0

1.0

1.1

1.1

1.2

³15<25

- 0.6

+ 1.3

- 0.3

+ 1.6

0

+ 1.9

- 0.95

+ 0.95

1.0

1.1

1.2

1.2

1.3

1.4

³25<40

- 0.8

+ 1.4

- 0.3

+ 1.9

0

+ 2.2

- 1.1

+ 1.1

1.1

1.2

1.2

1.3

1.3

1.4

³40<80

- 1.0

+1.8

- 0.3

+ 2.5

0

+ 2.8

- 1.4

+ 1.4

1.2

1.3

1.4

1.4

1.5

1.6

³80<150

- 1.0

+ 2.2

- 0.3

+ 2.9

0

+ 3.2

- 1.6

+ 1.6

1.3

1.4

1.5

1.5

1.6

1.7

³150<250

- 1.2

+ 2.4

- 0.3

+ 3.3

0

+ 3.6

- 1.8

+ 1.8

1.4

1.5

1.6

1.6

1.7

-

Mezní úchylky neplatí pro oblasti upravované broušením.

Dovolené překročení hmotnosti plechů pro třídy A, B, C a D

Jmenovitá tloušťka

Třída

Dovolené překročení teoretické hmotnosti v % při jmenovitých šířkách v mm 1) 2)

≥600<2000

≥2000<2500

≥2500<3000

≥3000<3500

≥ 3 < 5

A

B

C

D

5 < 8

A

B

C

D

≥ 8 < 15

A

6,0

6,5

7,0

7,5

B

8,0

8,5

9,0

9,5

C

11,0

11,5

12,0

12,5

D

3,0

3,5

4,0

4,5

≥ 15 < 25

A

4,5

4,5

5,0

5,0

B

6,0

6,5

6,5

7,0

C

8,0

8,0

8,5

8,5

D

3,0

3,0

3,5

3,5

≥ 25 < 40

A

3,5

4,0

4,0

4,0

B

5,0

5,0

5,0

5,0

C

6,0

6,5

6,5

6,5

D

3,0

3,0

3,5

3,5

≥ 40 < 80

A

3,5

4,0

4,0

4,0

B

5,0

5,5

5,5

5,5

C

5,5

5,5

5,5

5,5

D

3,0

3,0

3,5

3,5

≥ 80 < 150

A

3,5

3,5

4,0

4,0

B

4,5

4,5

4,5

4,5

C

4,5

4,5

5,0

5,0

D

3,0

3,0

3,5

3,5

≥ 150 < 250

A

3,5

3,5

3,5

3,5

B

4,0

4,0

4,0

4,0

C

4,0

4,0

4,0

4,0

D

3,0

3,0

3,0

3,0

X10CrAlSi7

W.Nr. 1.4713

Druh oceli

Feritická žáruvzdorná ocel.

TDP

EN 10095

Označení

EN 10095

AISI (USA)

JIS (Japan)

ČSN

X10CrAlSi7 (1. 4713)

-

-

17 113

Žáruvzdornost

Ocel vykazuje vysokou stálost v oxidačním a redukčním prostředí obsahujícím sirné sloučeniny.

Maximální provozní teploty při nepřetržitém provozu :

Oxidační atmosféra 770oC; Oxidační atmosféra obsahující sirné sloučeniny 770oC;

Redukční, nauhličující atmosféra 750oC; Redukční atmosféra obsahující sloučeniny síry 750oC

Chemické složení tavby v % hmot.

C max.

Si

Mn max.

P max.

S max.

Cr

Al

0,12

0,50 až 1,00

1,00

0,040

0,015

6,00 až 8,00

0,50 až 1,00

Dovolené úchylky chem. složení hotového výrobku

od chemického složení tavby v % hmot.

C

Si

Mn

P

S

Cr

Al

Mechanické vlastnosti při 20o C pro obvyklý stav dodávání

U tyčí a profilů tloušťky ≤ 35 mm tažených za studena se hodnoty HB mohou zvýšit o 100 jednotek a hodnoty pevnosti v tahu o 200

MPa.

Informativní hodnoty. 3) Pro válcovaný drát platí pouze hodnoty pevnosti. 4) Stav žíhaný.

L – podélný směr zkoušení, Q – příčný směr zkoušení.

Výrobek

Tloušťka

„a“ nebo

průměr

„d“

mm

Tep.

zpraco-

vání

4)

HB

max.

Mez kluzu

Pevnost

v tahu

MPa

A % min.

Dlouhé

výrobky

Ploché výrobky

Rp0,2

MPa

Rp1,0

MPa

0,5 ≤ a <3

3 ≤ a

L, Q

L

Q

Ploché v.

a ≤ 12

+ A

Tyče

d ≤ 25

Válc. drát a profily

d ≤ 25

Fyzikální vlastnosti – informativní hodnoty.

Měrné teplo při 20o C

450 J / kg.K

Tepelná roztažnost

Střední hodnota koeficientu tepelné roztažnosti mezi 20o o C (10-6 . K-1)

200oC

400oC

600oC

800oC

1000oC

11,5

12,0

12,5

13,0

Tepelná vodivost při 20oC

Při 20o C - 23 W / m . K; při 500o C – 25 W / m . K

Elektrický odpor při 20o

0,70 W . mm2 / m

Technologické vlastnosti

Tváření

Doporučené rozmezí teplot pro tváření za tepla : 1100 až 800 o C s následným ochlazením na vzduchu.

Tváření za studena se doporučuje provádět ve stavu žíhaném.

Tepelné zpracování

Ocel se žíhá v rozmezí teplot 750 až 800o C s následným ochlazením na vzduchu nebo do vody.

Obrobitelnost

Obrobitelnost je dobrá. Ocel má při nízké pevnosti poněkud vyšší houževnatost.Při obrábění může docházet k napěchování materiálu na břitu nástroje. Tříska se neláme a vytváří spirálu, která se z obráběné plochy špatně odvádí. Obtížím při obrábění lze čelit vhodnou geometrií nástroje a přizpůsobením parametrů obrábění vlastnostem materiálu.

Doporučuje se zvýšit rychlost obrábění jakmile se objeví napěchován materiálu na břitu nástroje.

Svařitelnost

Doporučuje se svařovat elektrickým obloukem s ohledem na nižší specifický přívod tepla. Lze tak zabránit růstu zrna , které vede ke snížení houževnatosti. Vhodný je i předehřev svařované součásti na teplotu ca 200o C. Vyžíhání svařované součásti při teplotě 800o C zlepšuje mechanické vlastnosti svarového spoje.

Použití

Různé součásti zařízení pro tepelné zpracování, součásti kotlů a pecních agregátů (armatury, rošty, dopravníky, závěsy), součásti výměníků tepla a ventilátorů. Tepelně namáhané díly keramických a sklářských pecí, ochranná pouzdra termočlánků, tepelně namáhaný spojovací materiál a další.

X10NiCrAlTi32-21

W.Nr. 1.4876

Druh oceli

Austenitická žáruvzdorná ocel.

TDP

EN 10095

Označení

EN 10095

AISI (USA)

JIS (Japan)

ČSN

X10NiCrAlTi32-21 (1. 4876)

-

-

-

Žáruvzdornost

V oxidační atmosféře odolává teplotám do 1200o C. V oxidujícím prostředí za přítomnosti sloučenin obsahujících síru je horní hranice použitelnosti 1050o C. V redukčních uhlíkatých zplodinách hoření odolává teplotám do 1000o C.

V prostředí redukčního charakteru s obsahem sloučenin síry se žáruvzdornost oceli podstatně snižuje (900o C). Dobře snáší i atmosféry obsahujících dusík i při nízkých obsazích kyslíku.

Chemické složení tavby v % hmot.

C max.

Si

Mn max.

P max.

S max.

Cr

Ni

Al

Ti

max. 1,00

0,045

0,015

30,00-34,00

0,15-0,60

0,15-0,60

Neuvedené prvky s výjimkou těch, které slouží k dohotovení tavby, nesmí být bez vědomí objednavatele přisazovány. Současně musí být přijata opatření k zamezení přechodu takových prvků ze šrotu a přísad, které by ovlivnily vlastnosti a použitelnost vyráběné oceli.

Dovolené úchylky chem. složení hotového výrobku

od chemického složení tavby v % hmot.

C

Si

Mn

P

S

Cr

Ni

Al

Ti

+ 0,10

Mechanické vlastnosti při 20o C pro obvyklý stav dodávání

U tyčí a profilů tloušťky ≤ 35 mm tažených za studena se hodnoty HB mohou zvýšit o 100 jednotek a hodnoty pevnosti v tahu o 200

MPa. Hodnota prodloužení se sníží na 20% 2) Informativní hodnoty. 3) Pro válcovaný drát platí pouze hodnoty pevnosti. 4) Rozpouštěcí žíhání. L – podélný směr zkoušení, Q – příčný směr zkoušení.

Výrobek

Tloušťka

„a“ nebo

průměr

„d“

mm

Tep.

zpraco-

vání

4)

HB

max.

1) 2) 3)

Mez kluzu 3)

Pevnost

v tahu

MPa

1)

A % min.

Dlouhé

výrobky

3)

Ploché výrobky

Rp0,2

MPa

Rp1,0

MPa

0,5 ≤ a <3

3 ≤ a

L, Q

L

Q

Ploché v.

a ≤ 75

+ AT

192

170

210

30 1)

28

30

30

Tyče

d ≤ 160

Válc. drát a profily

d ≤ 25

Informativní průměrné hodnoty meze tečení pro prodloužení 1% při zvýšených teplotách

Mez tečení 1% pro 1000 h

to C

Mez tečení 1% pro 10000 h

to C

Mez tečení 1% pro 100000 h

to C

900

70

30

13

90

40

15

5

Informativní průměrné hodnoty meze pevnosti teplotách

Mez pevnosti přitečení pro 1000h To C

Mez pevnosti při tečení pro 10000 h T o C

Mez pevnosti při tečení pro 100000 h T o C

700

800

900

500

600

700

800

900

500

600

700

800

900

200

90

45

20

152

68

30

10

114

48

21

8

Fyzikální vlastnosti – informativní hodnoty.

Měrné teplo při 20o C

550 J / kg.K

Tepelná roztažnost

Střední hodnota koeficientu tepelné roztažnosti mezi 20o o C (10-6 . K-1)

200oC

400oC

600oC

800oC

1000oC

15,0

16,0

17,0

17,5

18,5

Tepelná vodivost při 20oC

Při 20o C - 12 W / m . K; při 500o C 17 W / m . K

Elektrický odpor při 20o

1,0 W . mm2 / m

Technologické vlastnosti

Tváření

Doporučené rozmezí teplot pro tváření za tepla : 1150 až 900 o C s následným ochlazením na vzduchu.

Ocel je dobře tvařitelná za studena. Při tváření za studena však dochází ke zpevnění povrchu tvářeného dílu, což platí též o tažení tyčí a drátu. Při větších deformacích za studena se doporučuje následně vyžíhat.

Tepelné zpracování

Provádí se rozpouštěcí žíhání v rozmezí teplot 1050 až 1150o C s následným ochlazením na vzduchu nebo do vody.

Obrobitelnost

Ocel se v porovnání s feritickými žáruvzdornými ocelemi hůře obrábí. Při nastavení nevhodných parametrů obrábění dochází ke zpevňování povrchu a obrobitelnost se zhoršuje. Důsledkem je nižší životnost nástroje a zhoršení obráběného povrchu. Viz obrábění austenitických korozivzdorných ocelí.

Svařitelnost

Ocel je svařitelná všemi obvykle užívanými metodami svařování.

Použití

Různé součásti zařízení pro tepelné zpracování, součásti kotlů a pecních agregátů (armatury, rošty, dopravníky, závěsy), součásti výměníků tepla a ventilátorů. Tepelně namáhané díly keramických a sklářských pecí, ochranná pouzdra termočlánků, tepelně namáhaný spojovací materiál a další. Ocel je strukturně stabilní i po dlouhodobém setrvání v oblasti teplot 600 – 900o C.

X15CrNiSi20-12

W.Nr. 1.4828

Druh oceli

Austenitická žáruvzdorná ocel.

TDP

EN 10095

Označení

EN 10095

AISI (USA)

JIS (Japan)

ČSN

X15CrNiSi20-12 (1. 4828)

309

SUH309

17 248

Žáruvzdornost

V oxidační atmosféře odolává teplotám do 950o C. V oxidujícím prostředí za přítomnosti sloučenin obsahujících síru je horní hranice použitelnosti 850o C. V redukčních uhlíkatých zplodinách hoření odolává teplotám do 850o C.

V prostředí redukčního charakteru s obsahem sloučenin síry se žáruvzdornost oceli podstatně snižuje (750o C). Dobře snáší i atmosféry obsahujících dusík i při nízkých obsazích kyslíku.

Chemické složení tavby v % hmot.

C max.

Si

Mn max.

P max.

S max.

Cr

Ni

N

Ostatní

1,50-2,00

0,045

0,015

11,00-13,00

max. 0,11

-

Neuvedené prvky s výjimkou těch, které slouží k dohotovení tavby, nesmí být bez vědomí objednavatele přisazovány. Současně musí být přijata opatření k zamezení přechodu takových prvků ze šrotu a přísad, které by ovlivnily vlastnosti a použitelnost vyráběné oceli.

Dovolené úchylky chem. složení hotového výrobku

od chemického složení tavby v % hmot.

C

Si

Mn

P

S

Cr

Ni

N

Ostatní

±0,15

+ 0,02

Mechanické vlastnosti při 20o C pro obvyklý stav dodávání

U tyčí a profilů tloušťky ≤ 35 mm tažených za studena se hodnoty HB mohou zvýšit o 100 jednotek a hodnoty pevnosti v tahu o 200

MPa. Hodnota prodloužení se sníží na 20% 2) Informativní hodnoty. 3) Pro válcovaný drát platí pouze hodnoty pevnosti.

Rozpouštěcí žíhání. L – podélný směr zkoušení, Q – příčný směr zkoušení.

Výrobek

Tloušťka

„a“ nebo

průměr

„d“

mm

Tepel.

zpraco-

vání

4)

HB

max.

1) 2) 3)

Mez kluzu 3)

Pevnost

v tahu

MPa

1)

A % min.

Dlouhé

výrobky

3)

Ploché výrobky

Rp0,2

MPa

Rp1,0

MPa

0,5 ≤ a <3

3 ≤ a

L, Q

L

Q

Ploché v.

a ≤ 75

+ AT

223

230

270

30 1)

28

30

30

Tyče

d ≤ 160

Válc. drát a profily

d ≤ 25

Informativní průměrné hodnoty meze tečení pro prodloužení 1% při zvýšených teplotách

Mez tečení 1% pro 1000 h to C

Mez tečení 1% pro 10000 h to C

Mez tečení 1% pro 100000 h to C

50

20

8

80

25

10

4

Informativní průměrné hodnoty meze pevnosti při tečení při zvýšených teplotách

Mez pevnosti přitečení pro 1000 h To C

Mez pevnosti při tečení pro 10000 h T o C

Mez pevnosti při tečení pro 100000 h  T o C

800

900

900

500

600

700

800

190

75

35

15

120

36

18

8,5

65

16

7,5

3

Fyzikální vlastnosti – informativní hodnoty.

Měrné teplo při 20o C

500 J / kg.K

Tepelná roztažnost

Střední hodnota koeficientu tepelné roztažnosti mezi 20o o C (10-6 . K-1)

200oC

400oC

600oC

800oC

1000oC

16,5

17,5

18,0

18,5

19,5

Tepelná vodivost při 20oC

Při 20o C - 15 W / m . K; při 500o C 21 W / m . K

Elektrický odpor při 20o

W . mm2 / m

Technologické vlastnosti

Tváření

Doporučené rozmezí teplot pro tváření za tepla : 1150 až 900 o C s následným ochlazením na vzduchu.

Ocel je dobře tvařitelná za studena. Při tváření za studena však dochází ke zpevnění povrchu tvářeného dílu, což platí též o tažení tyčí a drátu. Při větších deformacích za studena se doporučuje následně vyžíhat.

Tepelné zpracování

Provádí se rozpouštěcí žíhání v rozmezí teplot 1050 až 1150o C s následným ochlazením na vzduchu nebo do vody.

Obrobitelnost

Ocel se v porovnání s feritickými žáruvzdornými ocelemi hůře obrábí. Při nastavení nevhodných parametrů obrábění dochází ke zpevňování povrchu a obrobitelnost se zhoršuje. Důsledkem je nižší životnost nástroje a zhoršení obráběného povrchu. Při obrábění je vhodné zvolit postupy doporučené pro austenitické korozivzdorné oceli.

Svařitelnost

Ocel je svařitelná všemi obvykle užívanými metodami svařování.

Použití

Různé součásti zařízení pro tepelné zpracování, součásti kotlů a pecních agregátů (armatury, rošty, dopravníky, závěsy), součásti výměníků tepla a ventilátorů. Tepelně namáhané díly keramických a sklářských pecí, ochranná pouzdra termočlánků, tepelně namáhaný spojovací materiál a další. Oproti feritickým žáruvzdorným ocelím s vyšším obsahem Cr, není ocel X8CrNiTi10-10 náchylná ke křehnutí ani při delší expozici v oblasti kritických teplot.

X8CrNiTi18-10

W.Nr. 1.4878

Druh oceli

Austenitická žáruvzdorná ocel.

TDP

EN 10095

Označení

EN 10095

AISI (USA)

JIS (Japan)

ČSN

X8CrNiTi18-10 (1. 4878)

321H

321

17 248

Žáruvzdornost

V oxidační atmosféře odolává teplotám do 850o C. V oxidujícím prostředí za přítomnosti sloučenin obsahujících síru je horní hranice použitelnosti 750o C. Plynná prostředí redukčního charakteru s obsahem sloučenin síry žáruvzdornost oceli podstatně snižuje. Dobře snáší i atmosféry obsahujících dusík i při nízkých obsazích kyslíku.

Chemické složení tavby v % hmot.

C max.

Si

Mn max.

P max.

S max.

Cr

Ni

N

Ti

max. 1,00

0,045

0,015

9,00-12,00

-

5x%C≤Ti≤0,80

Dovolené úchylky chem. složení hotového výrobku

od chemického složení tavby v % hmot.

C

Si

Mn

P

S

Cr

Ni

N

Ti

-0,10

+0,15

Mechanické vlastnosti při 20o C pro obvyklý stav dodávání

U tyčí a profilů tloušťky ≤ 35 mm tažených za studena se hodnoty HB mohou zvýšit o 100 jednotek a hodnoty pevnosti v tahu o 200

MPa. Hodnota prodloužení se sníží na 20% 2) Informativní hodnoty. 3) Pro válcovaný drát platí pouze hodnoty pevnosti.

Rozpouštěcí žíhání. L – podélný směr zkoušení, Q – příčný směr zkoušení.

Výrobek

Tloušťka

„a“ nebo

průměr

„d“

mm

Tep.

zpraco-

vání

4)

HB

max.

1) 2) 3)

Mez kluzu 3)

Pevnost

v tahu

MPa

1)

A % min.

Dlouhé

výrobky

3)

Ploché výrobky

Rp0,2

MPa

Rp1,0

MPa

0,5 ≤ a <3

3 ≤ a

L, Q

L

Q

Ploché v.

a ≤ 75

+ AT

Tyče

d ≤ 160

Válc. drát a profily

d ≤ 25

Informativní průměrné hodnoty meze tečení pro prodloužení 1% při zvýšených teplotách

Mez tečení 1% pro 1000 h

to

Mez tečení 1% pro 10000 h to C

Mez tečení 1% pro 100000 h

to C

900

45

15

85

30

10

Informativní průměrné hodnoty meze pevnosti při tečení při zvýšených teplotách

Mez pevnosti přitečení pro 1000 h To C

Mez pevnosti při tečení pro 10000 h T o C

Mez pevnosti při tečení pro 100000 h T o C

600

700

800

900

500

600

700

800

900

500

600

700

800

900

200

88

30

142

48

15

65

22

10

Fyzikální vlastnosti – informativní hodnoty.

Měrné teplo při 20o C

500 J / kg.K

Tepelná roztažnost

Střední hodnota koeficientu tepelné roztažnosti mezi 20o o C (10-6 . K-1)

200oC

400oC

600oC

800oC

1000oC

17,0

18,0

18,5

19,0

Tepelná vodivost při 20oC

Při 20o C - 15 W / m . K

Elektrický odpor při 20o

0,73 W . mm2 / m

Technologické vlastnosti

Tváření

Doporučené rozmezí teplot pro tváření za tepla : 1100 až 850 o C s následným ochlazením na vzduchu.

Ocel je dobře tvařitelná za studena. Při tváření za studena však dochází ke zpevnění povrchu tvářeného dílu, což platí též o tažení tyčí a drátu.

Tepelné zpracování

Provádí se rozpouštěcí žíhání v rozmezí teplot 1020 až 1120o C s následným ochlazením na vzduchu nebo do vody.

Obrobitelnost

Ocel se v porovnání s feritickými žáruvzdornými ocelemi hůře obrábí. Při nastavení nevhodných parametrů obrábění dochází ke zpevňování povrchu a obrobitelnost se zhoršuje. Důsledkem je nižší životnost nástroje a zhoršení obráběného povrchu. Při obrábění je vhodné zvolit postupy doporučené pro austenitické korozivzdorné oceli.

Svařitelnost

Ocel je svařitelná všemi obvykle užívanými metodami svařování

Použití

Různé součásti zařízení pro tepelné zpracování, součásti kotlů a pecních agregátů (armatury, rošty, dopravníky, závěsy), součásti výměníků tepla a ventilátorů. Tepelně namáhané díly keramických a sklářských pecí, ochranná pouzdra termočlánků, tepelně namáhaný spojovací materiál a další. Oproti feritickým žáruvzdorným ocelím s vyšším obsahem Cr, není ocel X8CrNiTi10-10 náchylná ke křehnutí ani při delší expozici v oblasti kritických teplot.

X8CrNi25-21

W.Nr. 1.4845

Druh oceli

Austenitická žáruvzdorná ocel.

TDP

EN 10095

Označení

EN 10095

AISI (USA)

JIS (Japan)

ČSN

X8CrNi25-21 (1. 4845)

310S

SUS 310S

17 255

Žáruvzdornost

V oxidační atmosféře odolává teplotám do 1100o C. V oxidujícím prostředí za přítomnosti sloučenin obsahujících síru je horní hranice použitelnosti 1000o C. V redukčních uhlíkatých zplodinách odolává teplotám do 1000o C.

V prostředí redukčního charakteru s obsahem sloučenin síry se žáruvzdornost oceli podstatně snižuje (850o C). Dobře snáší i atmosféry obsahujících dusík i při nízkých obsazích kyslíku.

Chemické složení tavby v % hmot.

C max.

Si

Mn max.

P max.

S max.

Cr

Ni

N

Ostatní

max. 1,50

0,045

0,015

19,00-22,00

max. 0,11

-

Dovolené úchylky chem. složení hotového výrobku od chemického složení tavby v % hmot.

C

Si

Mn

P

S

Cr

Ni

N

Ostatní

+ 0,02

Mechanické vlastnosti při 20o C pro obvyklý stav dodávání

U tyčí a profilů tloušťky ≤ 35 mm tažených za studena se hodnoty HB mohou zvýšit o 100 jednotek a hodnoty pevnosti v tahu o 200

MPa. Hodnota prodloužení se sníží na 20% 2) Informativní hodnoty. 3) Pro válcovaný drát platí pouze hodnoty pevnosti.

Rozpouštěcí žíhání. L – podélný směr zkoušení, Q – příčný směr zkoušení.

Výrobek

Tloušťka

„a“ nebo

průměr

„d“

mm

Tep.

zpraco-

vání

4)

HB

max.

1) 2) 3)

Mez kluzu 3)

Pevnost

v tahu

MPa

1)

A % min.

Dlouhé

výrobky

3)

Ploché výrobky

Rp0,2

MPa

Rp1,0

MPa

0,5 ≤ a <3

3 ≤ a

L, Q

L

Q

Ploché v.

a ≤ 75

+ AT

192

210

250

35 1)

33

35

35

Tyče

d ≤ 160

Válc. drát a profily

d ≤ 25

Informativní průměrné hodnoty meze tečení pro prodloužení 1% při zvýšených teplotách

Mez tečení 1% pro 1000 h

to C

Mez tečení 1% pro 10000 h to C

Mez tečení 1% pro 100000 h

to C

900

45

18

8

70

25

10

5

Informativní průměrné hodnoty meze pevnosti při tečení při zvýšených teplotách

Mez pevnosti přitečení pro 1000 h

to C

Mez pevnosti při tečení pro 10000 h

T o C

Mez pevnosti při tečení pro 100000 h 

T o C

 

600

700

800

900

500

600

700

800

900

500

600

700

800

900

170

80

35

15

130

40

18

8,5

80

18

7

3

Fyzikální vlastnosti – informativní hodnoty.

Měrné teplo při 20o C

500 J / kg.K

Tepelná roztažnost

Střední hodnota koeficientu tepelné roztažnosti mezi 20o o C (10-6 . K-1)

200oC

400oC

600oC

800oC

1000oC

15,5

17,0

17,5

18,5

19,0

Tepelná vodivost při 20oC

Při 20o C - 15 W / m . K; při 500o C 19 W / m . K

Elektrický odpor při 20o

0,85 W . mm2 / m

Technologické vlastnosti

Tváření

Doporučené rozmezí teplot pro tváření za tepla : 1150 až 900 o C s následným ochlazením na vzduchu.

Ocel je dobře tvařitelná za studena. Při tváření za studena však dochází ke zpevnění povrchu tvářeného dílu, což platí též o tažení tyčí a drátu. Při větších deformacích za studena se doporučuje následně vyžíhat.

Tepelné zpracování

Provádí se rozpouštěcí žíhání v rozmezí teplot 1050 až 1150o C s následným ochlazením na vzduchu nebo do vody.

Obrobitelnost

Ocel se v porovnání s feritickými žáruvzdornými ocelemi hůře obrábí. Při nastavení nevhodných parametrů obrábění dochází ke zpevňování povrchu a obrobitelnost se zhoršuje. Důsledkem je nižší životnost nástroje a zhoršení obráběného povrchu. Při obrábění je vhodné zvolit postupy doporučené pro austenitické korozivzdorné oceli.

Svařitelnost

Ocel je svařitelná všemi obvykle užívanými metodami svařování.

Použití

Různé součásti zařízení pro tepelné zpracování, součásti kotlů a pecních agregátů (armatury, rošty, dopravníky, závěsy), součásti výměníků tepla a ventilátorů. Tepelně namáhané díly keramických a sklářských pecí, ochranná pouzdra termočlánků, tepelně namáhaný spojovací materiál a další. Oproti feritickým žáruvzdorným ocelím s vyšším obsahem Cr, není ocel X8CrNiTi10-10 náchylná ke křehnutí ani při delší expozici v oblasti kritických teplot.

Seznam použité literatury:

Fremunt, P., Podrábský, T.: Konstrukční oceli, Akademické nakladatelství CERM, Brno 1996

Pospíšil, R.: Antikorozní a žáruvzdorné oceli, SNTL, Praha 1980

Purmenský, J., Sobotka, J.: Sborník Žárupevné oceli, VŽKG, 1975

Dorazil, E.: Nauka o materiálu II – Přednášky, Ediční středisko VUT Brno, 1987


Document Info


Accesari: 12023
Apreciat: hand-up

Comenteaza documentul:

Nu esti inregistrat
Trebuie sa fii utilizator inregistrat pentru a putea comenta


Creaza cont nou

A fost util?

Daca documentul a fost util si crezi ca merita
sa adaugi un link catre el la tine in site


in pagina web a site-ului tau.




eCoduri.com - coduri postale, contabile, CAEN sau bancare

Politica de confidentialitate | Termenii si conditii de utilizare




Copyright © Contact (SCRIGROUP Int. 2024 )