У світі нержавіючих та високолегованих сталей існують такі поняття, як жаростійка та жароміцна сталь. У багатьох користувачів, схожість назв цих понять викликає питання — «А в чому ж таки різниця цих сталей?». І це не дивно, адже на перший погляд здається, що не тільки назви, а й значення є дуже схожими, але це зовсім не так!
Тому ми розповімо, що ж з себе являють поняття жароміцних та жаростійких сталей, а також розглянемо їх переваги, недоліки та галузі застосування.
Жаростійка сталь
Жаростійка (окалиностійка) сталь — це сталь, стійка до корозійного руйнування поверхні в газових середовищах при температурах понад 550°C, що працює в ненавантаженому або слабонавантаженому стані.
Жаростійкість сталі характеризується опором окисленню при високих температурах. Для підвищення жаростійкості, сталь легують елементами, які змінюють склад і будову окалини. В результаті, введення в сталь необхідної кількості хрому (Cr) або кремнію (Si), що володіють більшою спорідненістю з киснем (O), ніж залізо (Fe), в процесі окислення на поверхні утворюються щільні оксиди на основі хрому або кремнію. Новоутворена тонка плівка з цих оксидів ускладнює процес подальшого окислення. Щоб забезпечити жаростійкість до температури 1100°C, в сталі повинно бути не менше 28% хрому (наприклад сталь 15Х28). Найкращі результати виходять при одночасному легуванні сталі хромом і кремнієм.
Жароміцна сталь
Жароміцна сталь — це вид сталі, необхідний при використанні в умовах високих температур протягом тривалого часу. Також, жароміцну сталь використовують в умовах важконавантаженого стану. Адже, жароміцність — це здатність сталі працювати під напругою та в умовах підвищених температур без помітної деформації та руйнування. Основними характеристиками жароміцності є повзучість і досить тривала міцність. Тривала міцність, у свою чергу — це умовна напруга, під дією якої сталь при температурі руйнується через заданий тривалий проміжок часу.
Жароміцні сталі представлені на сучасному ринку великою різноманітністю марок. Як і сплави жаростійкої категорії, визнається більшістю фахівців кращим матеріалом для виготовлення елементів конструкцій та обладнання, які експлуатуються в постійному контакті з агресивними середовищами і в інших складних умовах.
Переваги та недоліки жаростійких і жароміцних сплавів
До переваг, як би банально це не виглядало, слід віднести високу жароміцність та хороші показники жаростійкості.
А до недеоліків:
- сплави з вмістом хрому і особливо нікелю мають високу вартість
- маючи в своєму складі велику кількість різних компонентів, досить трудомісткі у виробництві
Галузі застосування жароміцних і жаростійких сплавів
Зазначені матеріали застосовуються при виготовленні деталей ракетно-космічної техніки, в газових турбінах двигунів літаків, кораблів, енергетичних установок, в нафтохімічному обладнанні. До таких деталей можна віднести робочі лопатки, турбінні диски, кільця і інші елементи газових турбін, а також камери згоряння, вузли деталей печей і інших виробів, які тривалий час працюють при підвищених температурах. Діапазон робочих температур, як правило, становить 500-1350°С. Напівфабрикати з деяких сплавів використовуються в якості присадочного матеріалу при зварюванні.
