Жаротривкі́ (жаростійкі) матеріа́ли (англ. high temperature corrosion-resistant materials) — матеріали, що мають здатність протистояти при високій температурі хімічному руйнуванню, переважно, окисненню а для неметалевих матеріалів (жаротривкий бетон, цегла тощо) і механічному руйнуванню.
Жаротривкі металеві матеріали
Жаротривкі металеві матеріали — це сплави (зазвичай, на нікельхромистій або залізо-хромонікелевій основі), які здатні при високих температурах (800…1100 °С) чинити опір хімічному руйнуванню під впливом газоподібного середовища. В окиснювальному середовищі жаротривкість металевого матеріалу визначається властивостями окалини, що утворюється на металевій поверхні. Окалина утруднює дифузію газів углиб металу і тим самим перешкоджає розвиткові газової корозії металів. Жаротривкість у такому середовищі зумовлює граничну температуру застосування металів (сплавів) без спеціальних покриттів, наприклад алюмінію (400°С), заліза (500°С), вольфраму (800°С), хрому (1000°С).
Жаротривкі сталі
Підвищення жаротривкості (жаростійкості) сталей досягається переважно уведенням хрому (08Х13, 12Х17), а також алюмінію та кремнію (15Х18СЮ), тобто елементів, що перебувають в твердому розчині і утворюють в процесі нагріву захисні плівки оксидів. Особливо широко використовують хром. Чим більший у сталі вміст хрому, тим вищою є її жаротривкість. Тому в жаротривких феритних сталях його вміст доводять до 13…27 %. На жаротривкість сталей позитивно впливають малі добавки деяких активних елементів (кальцій, ітрій, церій, лантан тощо).
Сталь 08Х13 застосовують в умовах впливу сірчистих газів при температурі до 500°С, сталі 08Х17Т, 12Х17 жаростійкі до 900°С, сталь 15Х25Т — до 1100°С.
Застосовують жаротривкі сталі для виготовлення камер згоряння, жарових труб, соплових лопаток газових турбін, форсажних камер тощо.
Жаротривкий чавун
Жаротривкий чавун — різновид чавуну, що характеризується стійкістю проти інтенсивного окиснення і росту (необоротного збільшення розмірів і об'єму) в різних газових середовищах за підвищених температур. До основних легувальних елементів, що утворюють на поверхні чавуну. захисні окисні плівки, належать алюміній, хром і кремній. Стійкість до росту чавуну підвищують, не допускаючи внутрішнього окиснення, графітизації й фазових перетворень у температурній зоні експлуатації. З жаростійкого чавуну виготовляють деталі пічного устаткування, корпуси пальників тощо.
Жаротривкі сплави нікелю
Жаротривкі сплави нікелю алюмель та хромель мають важливе значення завдяки хорошому поєднанню термоелектричних властивостей і жаротривкості.
Значне застосування у техніці отримали жаротривкі сплави Ni з Cr — ніхроми. Найбільшого поширення набули ніхроми з 80 % Ni, які до появи хромалів були найжаротривкішими промисловими матеріалами. Ніхроми і фероніхроми характеризуються рідкісним поєднанням високої жаротривкості та високого електричного опору. Тому вони разом з хромалями є двома найважливішими класами сплавів, що використовуються для виготовлення високотемпературних електричних нагрівачів. Гранична робоча температура ніхромів цього типу становить, переважно, 1200 °C, а окремих марок і до 1250 °C.
Нікелеві сплави, що містять 15…30 % Cr, леговані Al (до 4 %), використовуються зазвичай для виготовлення жаротривких деталей, що працюють при температурах до 1250 °C і не зазнають значних механічних навантажень.
Жаротривкі неметалеві матеріали
Жаротривкі неметалеві матеріали характеризуються здатністю чинити опір при високих температурах хімічному і механічному руйнуванню. Сюди належить у першу чергу жаротривкий бетон — бетон, що призначений для експлуатації в умовах підвищених температур. За гранично допустимою температурою застосування жаротривкі бетони за ГОСТ 20910-90 поділяють на класи И3 (300°С) та И6…И18 (600…1800°С).
До жаротривких неметалевих матеріалів відносять і усі вогнетривкі матеріали.
Див. також
Примітки
- ГОСТ 5632-72 Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки.
- «Жаростійкий чавун» [ 16 січня 2017 у Wayback Machine.] // Українська радянська енциклопедія : у 12 т. / гол. ред. М. П. Бажан ; редкол.: О. К. Антонов та ін. — 2-ге вид. — К. : Головна редакція УРЕ, 1974–1985.
- «Жаростійкий бетон» [ 16 січня 2017 у Wayback Machine.] // Українська радянська енциклопедія : у 12 т. / гол. ред. М. П. Бажан ; редкол.: О. К. Антонов та ін. — 2-ге вид. — К. : Головна редакція УРЕ, 1974–1985.
- ГОСТ 20910-90 Бетоны жаростойкие. Технические условия.
Джерела
- Дурягіна З. А. Сплави з особливими властивостями / З.А. Дурягіна, О. Я. Лизун, В. Л. Пілюшенко. — Л. : Вид-во НУ «Львівська політехніка», 2007. — 236 с.
- Арзамасов Б.Н. Материаловедение: Учебник для высших технических учебных заведений / Б. Н. Арзамасов, И. И. Сидорин, Г. Ф. Косолапов и др.; под общ. ред. Б. Н. Арзамасова. — 2-е изд., испр. и доп. — М. : Машиностроение. — 384 с.
- Будник А. Ф. Енергетика обладнання термічних цехів і дільниць: навч. посіб / А. Ф. Будник, В. Б. Юскаєв. — Суми : Вид-во СумДУ, 2010. — 246 с. — .
Посилання
- Жаростійкий бетон // Термінологічний словник-довідник з будівництва та архітектури / Р. А. Шмиг, В. М. Боярчук, І. М. Добрянський, В. М. Барабаш ; за заг. ред. Р. А. Шмига. — Львів, 2010. — С. 90. — .
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Zharotrivki zharostijki materia li angl high temperature corrosion resistant materials materiali sho mayut zdatnist protistoyati pri visokij temperaturi himichnomu rujnuvannyu perevazhno okisnennyu a dlya nemetalevih materialiv zharotrivkij beton cegla tosho i mehanichnomu rujnuvannyu Zharotrivki metalevi materialiZharotrivki metalevi materiali ce splavi zazvichaj na nikelhromistij abo zalizo hromonikelevij osnovi yaki zdatni pri visokih temperaturah 800 1100 S chiniti opir himichnomu rujnuvannyu pid vplivom gazopodibnogo seredovisha V okisnyuvalnomu seredovishi zharotrivkist metalevogo materialu viznachayetsya vlastivostyami okalini sho utvoryuyetsya na metalevij poverhni Okalina utrudnyuye difuziyu gaziv uglib metalu i tim samim pereshkodzhaye rozvitkovi gazovoyi koroziyi metaliv Zharotrivkist u takomu seredovishi zumovlyuye granichnu temperaturu zastosuvannya metaliv splaviv bez specialnih pokrittiv napriklad alyuminiyu 400 S zaliza 500 S volframu 800 S hromu 1000 S Zharotrivki stali Pidvishennya zharotrivkosti zharostijkosti stalej dosyagayetsya perevazhno uvedennyam hromu 08H13 12H17 a takozh alyuminiyu ta kremniyu 15H18SYu tobto elementiv sho perebuvayut v tverdomu rozchini i utvoryuyut v procesi nagrivu zahisni plivki oksidiv Osoblivo shiroko vikoristovuyut hrom Chim bilshij u stali vmist hromu tim vishoyu ye yiyi zharotrivkist Tomu v zharotrivkih feritnih stalyah jogo vmist dovodyat do 13 27 Na zharotrivkist stalej pozitivno vplivayut mali dobavki deyakih aktivnih elementiv kalcij itrij cerij lantan tosho Stal 08H13 zastosovuyut v umovah vplivu sirchistih gaziv pri temperaturi do 500 S stali 08H17T 12H17 zharostijki do 900 S stal 15H25T do 1100 S Zastosovuyut zharotrivki stali dlya vigotovlennya kamer zgoryannya zharovih trub soplovih lopatok gazovih turbin forsazhnih kamer tosho Zharotrivkij chavun Dokladnishe Zharostijkij chavun Zharotrivkij chavun riznovid chavunu sho harakterizuyetsya stijkistyu proti intensivnogo okisnennya i rostu neoborotnogo zbilshennya rozmiriv i ob yemu v riznih gazovih seredovishah za pidvishenih temperatur Do osnovnih leguvalnih elementiv sho utvoryuyut na poverhni chavunu zahisni okisni plivki nalezhat alyuminij hrom i kremnij Stijkist do rostu chavunu pidvishuyut ne dopuskayuchi vnutrishnogo okisnennya grafitizaciyi j fazovih peretvoren u temperaturnij zoni ekspluataciyi Z zharostijkogo chavunu vigotovlyayut detali pichnogo ustatkuvannya korpusi palnikiv tosho Zharotrivki splavi nikelyu Zharotrivki splavi nikelyu alyumel ta hromel mayut vazhlive znachennya zavdyaki horoshomu poyednannyu termoelektrichnih vlastivostej i zharotrivkosti Znachne zastosuvannya u tehnici otrimali zharotrivki splavi Ni z Cr nihromi Najbilshogo poshirennya nabuli nihromi z 80 Ni yaki do poyavi hromaliv buli najzharotrivkishimi promislovimi materialami Nihromi i feronihromi harakterizuyutsya ridkisnim poyednannyam visokoyi zharotrivkosti ta visokogo elektrichnogo oporu Tomu voni razom z hromalyami ye dvoma najvazhlivishimi klasami splaviv sho vikoristovuyutsya dlya vigotovlennya visokotemperaturnih elektrichnih nagrivachiv Granichna robocha temperatura nihromiv cogo tipu stanovit perevazhno 1200 C a okremih marok i do 1250 C Nikelevi splavi sho mistyat 15 30 Cr legovani Al do 4 vikoristovuyutsya zazvichaj dlya vigotovlennya zharotrivkih detalej sho pracyuyut pri temperaturah do 1250 C i ne zaznayut znachnih mehanichnih navantazhen Zharotrivki nemetalevi materialiZharotrivki nemetalevi materiali harakterizuyutsya zdatnistyu chiniti opir pri visokih temperaturah himichnomu i mehanichnomu rujnuvannyu Syudi nalezhit u pershu chergu zharotrivkij beton beton sho priznachenij dlya ekspluataciyi v umovah pidvishenih temperatur Za granichno dopustimoyu temperaturoyu zastosuvannya zharotrivki betoni za GOST 20910 90 podilyayut na klasi I3 300 S ta I6 I18 600 1800 S Do zharotrivkih nemetalevih materialiv vidnosyat i usi vognetrivki materiali Dokladnishe VognetriviDiv takozhZharomicnist Zharotrivkist Zharomicni materialiPrimitkiGOST 5632 72 Stali vysokolegirovannye i splavy korrozionnostojkie zharostojkie i zharoprochnye Marki Zharostijkij chavun 16 sichnya 2017 u Wayback Machine Ukrayinska radyanska enciklopediya u 12 t gol red M P Bazhan redkol O K Antonov ta in 2 ge vid K Golovna redakciya URE 1974 1985 Zharostijkij beton 16 sichnya 2017 u Wayback Machine Ukrayinska radyanska enciklopediya u 12 t gol red M P Bazhan redkol O K Antonov ta in 2 ge vid K Golovna redakciya URE 1974 1985 GOST 20910 90 Betony zharostojkie Tehnicheskie usloviya DzherelaDuryagina Z A Splavi z osoblivimi vlastivostyami Z A Duryagina O Ya Lizun V L Pilyushenko L Vid vo NU Lvivska politehnika 2007 236 s Arzamasov B N Materialovedenie Uchebnik dlya vysshih tehnicheskih uchebnyh zavedenij B N Arzamasov I I Sidorin G F Kosolapov i dr pod obsh red B N Arzamasova 2 e izd ispr i dop M Mashinostroenie 384 s Budnik A F Energetika obladnannya termichnih cehiv i dilnic navch posib A F Budnik V B Yuskayev Sumi Vid vo SumDU 2010 246 s ISBN 978 966 657 277 9 PosilannyaZharostijkij beton Terminologichnij slovnik dovidnik z budivnictva ta arhitekturi R A Shmig V M Boyarchuk I M Dobryanskij V M Barabash za zag red R A Shmiga Lviv 2010 S 90 ISBN 978 966 7407 83 4