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耐熱合金提高鋼鐵高溫強度和抗氧化性的方法
提高鋼鐵抗氧化性的
途徑有二:一是在鋼中加入Cr、Si、Al等合金元素,或者在鋼的外表進行Cr、Si、Al合金化處理。它們在氧化性氣氛中可很快生成一層致密的氧化膜,并牢固地附地鋼的外表,然后有效地阻止氧化的繼續進行;二是在鋼鐵外表,用各種辦法構成高熔點的氧化物、碳化物、氮化物等耐高溫涂層。
提高鋼鐵高溫強度的辦法許多,從結構、性質的化學觀點看,大致有兩種首要辦法:
辦法一
(1)增加鋼中原子間在高溫下的結合力。研究指出,金屬中結合力,即金屬鍵強度大小,首要與原子中未成對的電子數有關。從周期表中看,ⅥB元素金屬鍵在同一周期內較強。因此,在鋼中加入Cr、Mo、W等原子的作用較佳。
辦法二
(2)加入能構成各種碳化物或金屬間化合物的元素,以使鋼基體強化。由若干過渡金屬與碳原子生成的碳化物屬于間隙化合物,在金屬鍵的基礎上,又增加了共價鍵的成分,因此硬度極大,熔點很高。例如,加W、Mo、V、Nb可生成WC、W2C、MoC、Mo2C、VC、NbC等碳化物,然后增加了鋼鐵的高溫強度。
使用合金辦法,除鐵基耐熱合金外,還可制得鎳基、鉬基、鈮基和鎢基耐熱合金,它們在高溫下具有杰出的機械性能和化學穩定性。其中鎳基合金是較優的超耐熱金屬材料,安排中基體是Ni-Cr-Co的固溶體和Ni3Al金屬化合物,經處理后,其運用溫度可達1000~1100℃。