耐热铸钢在高温下工作,具有较好的抗氧化性,有些钢既有抗氧化性,还有一定的热强性。耐热铸钢广泛应用于冶金(冶炼、轧钢设备)、电力(锅炉、汽轮机、燃气轮机)、石油(炼油装置)、化合(合成橡胶等)、工业炉构件以及其他工业部门。
铸造耐热钢是抗氧钢和热强钢的总称,其分类方法有两种。
一、按特性和用途分类
1. 抗氧化钢又称不起皮钢
铸造耐热钢是在高温下有较好的抗氧化性而又有一定强度的钢种,故称为抗氧化铸钢,多数用于制造炉用零件和换热器,如燃气轮机燃烧室、锅炉吊挂、加热炉底板和辊道以及炉管等。
2. 热强钢
高温下具有一定抗氧化能力和较高强度的钢种称为热强钢。汽轮机、燃气轮机的转子和叶片、锅炉过热器、内燃机排气阀等用钢均属此类。
3. 耐热合金
一般是指高温下工作的铁镍基、镍基和钴基合金,包括抗氧化合金和热强合金。主要用来制造汽轮机叶片、轮盘及高强度炉用部件及炉底辊子等。
二、按组织分类
1. 珠光体耐热铸钢
合金元素总量一般不超过5%,在500~600℃有良好的热强性,工艺性好,比较经济,应用广泛。使用最多的是铬钼钢和铬钼钒钢,如ZG20CrMo、ZG20CrMoV、ZG15Cr1MolV等。由于该类钢不属于不锈钢,本书不作介绍。
2. 马氏体类耐热铸钢
指w(Cr)=9%~13%的铬钢,在650℃左右有较好的抗氧化性,600℃以下有较好的热强性和较大的淬硬倾向。属于此类钢的有ZG30Cr7S2、ZG40Cr13Si2、ZG40Cr17Si2和ZG40Cr9Si2 等。
3. 铁素体耐热铸钢
为了增加抗氧化性而加入相当数量的铬、硅、铝等铁素体形成元素,使钢具有单纯铁素体组织。这类钢的焊接性差,一般都有脆性。典型的铁素体铸钢有ZG40Cr24Si2、ZG40Cr28Si2 和ZGCr29Si2。该类钢耐蚀性、耐热性好,但力学性能较差,在载荷较低的条件下使用。
4. 奥氏体耐热铸钢和合金
奥氏体耐热铸钢有较高的镍、锰、氮等奥氏体形成元素,高温下有较好的热强性和组织稳定性,通常在600℃以上才选用。奥氏体铸造合金有铁镍基、镍基和钴基,有良好的热强性、抗氧化性和组织稳定性。
一般用途的耐热铸钢和耐热合金的牌号及化学成分见表9-37(摘自 GB/T8492-2002).
