Anglies kiekis karščiui atspariame pliene

Jun 03, 2026

Palik žinutę

Anglis yra svarbus karščiui atsparaus plieno lydinio elementas. Tai tiesiogiai veikia atsparumą aukštai temperatūrai, atsparumą šliaužimui, oksidacijos elgesį, liejamumą ir mikrostruktūros stabilumą.

Tipiškas anglies kiekis karščiui atspariame plienuose svyruoja nuo 0,07 iki 0,75 masės procentų, labai skiriasi priklausomai nuo rūšies ir taikymo. Mažas anglies kiekis, maždaug 0,07–0,15 proc., naudojamas didelio chromo martensitiniame plienuose, skirtuose garo turbinų korpusams, veikiantiems beveik 600 laipsnių Celsijaus temperatūroje, kur reikalingas geras tvirtumas ir suvirinamumas. Tarpiniai diapazonai nuo 0,2 iki 0,5 procento yra įprasti daugelyje austenitinių karščiui atsparių krosnių komponentų, išmetimo kolektorių ir reformerio vamzdžių klasių. Didelis anglies kiekis, iki 0,75 proc., yra tam tikrų nikelio chromo klasių, skirtų ypač valkšnumui atspariuose įrenginiuose, pavyzdžiui, etileno krekingo krosnies vamzdžiuose.

Anglis pirmiausia veikia kaip austenito stabilizatorius ir karbido formuotojas. Esant aukštai temperatūrai, anglis jungiasi su chromu, niobiu, volframu ir kitais karbidą formuojančiais elementais, kad susidarytų stabilios nuosėdos, tokios kaip M23C6 ir M7C3 tipo karbidai. Šie karbidai sutvirtina grūdelių ribas, trukdo dislokacijos judėjimui ir sustiprina kritulius, o tai žymiai pagerina valkšnumo plyšimo stiprumą ir tempimo aukštoje temperatūroje savybes.

Tačiau anglies kiekis turi būti kruopščiai subalansuotas. Didinant anglį, padidėja kietumas ir kambario temperatūros takumo riba, tačiau sumažėja plastiškumas ir atsparumas smūgiams. Per didelis anglies kiekis sudaro grubius karbido tinklus prie grūdelių ribų, kurie gali sutrupinti medžiagą ir sumažinti atsparumą terminiam nuovargiui. Lydiniuose, kuriuose gausu chromo, didelis anglies kiekis taip pat suriša chromą karbiduose, todėl gali sumažinti chromo kiekį, kad susidarytų apsauginis Cr2O3 oksido sluoksnis, taip sumažinant atsparumą oksidacijai. Dėl šios priežasties aukštos temperatūros klasės, kurioms reikalingas puikus atsparumas oksidacijai, dažnai palaiko vidutinį 0,2–0,4 procento anglies kiekį, o pridedant stiprių karbido formuotojų, tokių kaip niobis, kad sutvirtėtų nenaudojant chromo pertekliaus.

Didėjant anglies kiekiui, taip pat pagerėja liejamumas. Anglis padidina išlydyto metalo sklandumą, sumažina susitraukimo poringumą ir padeda išvengti karšto plyšimo. Tai ypač svarbu sudėtingoms liejinėms formoms, tokioms kaip krosnių ritinėliai, grotelių strypai ir reformerio vamzdžiai.

Tipiški pavyzdžiai yra ZG40Cr25Ni20Si2 su maždaug 0,4 procento anglies, kad būtų subalansuotas stiprumas ir kietumas, ir mažai anglies turinčios martensitinės klasės, kuriose yra 0,08–0,13 procento anglies, skirtos garo turbinoms. Visais atvejais optimalų anglies kiekį lemia konkreti eksploatavimo temperatūra, mechaninės apkrovos sąlygos, korozijos aplinka ir reikalingas komponentų tarnavimo laikas.

Siųsti užklausą