Isıya dayanıklı çelik, yüksek sıcaklık oksidasyon direncine ve yüksek sıcaklık dayanımına sahip çeliği ifade eder.Yüksek sıcaklıkta oksidasyon direnci, iş parçasının yüksek sıcaklıkta uzun süre çalışmasını sağlamak için önemli bir koşuldur.Yüksek sıcaklıktaki hava gibi oksitleyici bir ortamda oksijen, çeşitli demir oksit katmanları oluşturmak için çelik yüzeyle kimyasal olarak reaksiyona girer.Oksit tabakası çok gevşektir, çeliğin orijinal özelliklerini kaybeder ve düşmesi kolaydır.Çeliğin yüksek sıcaklıkta oksidasyon direncini arttırmak için oksit yapısını değiştirmek için çeliğe alaşım elementleri eklenir.Yaygın olarak kullanılan alaşım elementleri krom, nikel, krom, silikon, alüminyum vb.Çeliğin yüksek sıcaklıkta oksidasyon direnci sadece kimyasal bileşim ile ilgilidir.
Yüksek sıcaklık dayanımı, çeliğin yüksek sıcaklıklarda mekanik yükleri uzun süre dayanma kabiliyetini ifade eder.Yüksek sıcaklıkta mekanik yük altında çeliğin iki ana etkisi vardır.Biri yumuşamadır, yani artan sıcaklıkla mukavemet azalır.İkincisi sürünmedir, yani sabit stres etkisi altında plastik deformasyon miktarı zamanla yavaş yavaş artar.Çeliğin yüksek sıcaklıktaki plastik deformasyonu, tane içi kayma ve tane sınırı kaymasından kaynaklanır.Çeliğin yüksek sıcaklık dayanımını arttırmak için genellikle alaşımlama yöntemleri kullanılır.Yani, atomlar arasındaki bağlanma kuvvetini iyileştirmek ve uygun bir yapı oluşturmak için çeliğe alaşım elementleri eklenir.Krom, molibden, tungsten, vanadyum, titanyum vb. eklemek, çelik matrisi güçlendirebilir, yeniden kristalleşme sıcaklığını artırabilir ve ayrıca güçlendirici faz karbürleri veya Cr23C6, VC, TiC, vb. gibi metaller arası bileşikler oluşturabilir. Bu güçlendirme aşamaları şunlardır: yüksek sıcaklıklarda stabildir, çözünmez, büyümek için toplanmaz ve sertliğini korur.Nikel esas olarak elde etmek için ekleniröstenit.Ostenitteki atomlar ferritten daha sıkıdır, atomlar arasındaki bağ kuvveti daha güçlüdür ve atomların difüzyonu daha zordur.Bu nedenle, östenitin yüksek sıcaklık dayanımı daha iyidir.Isıya dayanıklı çeliğin yüksek sıcaklık dayanımının sadece kimyasal bileşimle değil aynı zamanda mikro yapıyla da ilgili olduğu görülebilir.
Yüksek alaşımlı ısıya dayanıklıçelik dökümlerçalışma sıcaklığının 650 ℃'yi aştığı durumlarda yaygın olarak kullanılır.Isıya dayanıklı çelik dökümler, yüksek sıcaklıklarda çalışan çelikleri ifade eder.Isıya dayanıklı çelik dökümlerin gelişimi, elektrik santralleri, kazanlar, gaz türbinleri, içten yanmalı motorlar ve hava motorları gibi çeşitli endüstriyel sektörlerin teknolojik ilerlemesi ile yakından ilgilidir.Farklı ortamların yanı sıra çeşitli makine ve cihazların kullandığı farklı sıcaklıklar ve stresler nedeniyle kullanılan çelik türleri de farklıdır.
Eşdeğer Paslanmaz Çelik Sınıfı | |||||||||
| GRUPLAR | AISI | W-stoff | DIN | BS | SS | AFNOR | UNE / İHA | JIS | ÜNİ |
| Martensitik ve Ferritik Paslanmaz Çelik | 420C | 1,4034 | X43Cr16 | ||||||
| 440B/1 | 1.4112 | X90 Cr Mo V18 | |||||||
| - | 1.2083 | X42 Kr 13 | - | 2314 | Z 40 C 14 | F.5263 | SUS 420 J1 | - | |
| 403 | 1.4000 | X6Cr13 | 403 S 17 | 2301 | Z6C13 | F.3110 | SUS 403 | X6Cr13 | |
| (410S) | 1.4001 | X7 Cr14 | (403 S17) | 2301 | Z 8 C 13 | F.3110 | SUS 410 S | X6Cr13 | |
| 405 | 1.402 | X6 CrAl 13 | 405 S 17 | - | Z8 CA 12 | F.3111 | SUS 405 | X6 CrAl 13 | |
| 416 | 1.405 | X12 KRS 13 | 416 S 21 | 2380 | Z 11 CF 13 | F.3411 | SUS 416 | X12CrS13 | |
| 410 | 1.406 | X 10 Kr 13 | 410 S21 | 2302 | Z10C14 | F.3401 | SUS 410 | X12Cr13 | |
| 430 | 1.4016 | X6 Kr 17 | 430 S 17 | 2320 | Z 8 C 17 | F.3113 | SUS 430 | X8Cr17 | |
| 420 | 1.4021 | X20 Kr 13 | 420 S 37 | 2303 | Z20 C13 | F.3402 | SUS 420 J1 | X20Cr13 | |
| 420F | 1.4028 | X30 Kr 13 | 420 S 45 | (2304) | Z 30 C 13 | F.3403 | SUS 420 J2 | X30Cr13 | |
| (420) | 1.4031 | X39Cr13 | 420 S 45 | (2304) | Z 40 C 14 | F.3404 | (SUS 420 J1) | - | |
| 431 | 1.4057 | X20 CrNi 17 2 | 431 S 29 | 2321 | Z 15 CNi 16.02 | F.3427 | SUS 431 | X16CrNi16 | |
| 430F | 1.4104 | X12 CrMoS 17 | - | 2383 | Z 10 CF 17 | F.3117 | SUS 430 F | X10CrS17 | |
| 434 | 1.4113 | X6 CrMo 17 | 434 S 17 | 2325 | Z 8 CD 17.01 | - | SUS 434 | X8CrMo17 | |
| 430Ti | 1.4510 | X6 CrTi 17 | - | - | Z 4 CT 17 | - | SUS 430 LX | X6CrTi17 | |
| 409 | 1.4512 | X5 CrTi 12 | 409 S 17 | - | Z 6 CT 12 | - | SUH 409 | X6CrTi12 | |
| Östenitik paslanmaz çelik | 304 | 1.4301 | X5 CrNi 18 9 | 304 S 15 | 2332 | Z6CN 18.09 | F.3551 | SUS 304 | X5CrNi18 10 |
| 305 | 1.4303 | X5 CrNi 18 12 | 305 S 19 | - | Z8CN 18.12 | - | SUS 305 | X8CrNi19 10 | |
| 303 | 1.4305 | X12 CrNiS 18 8 | 303 S 21 | 2346 | Z10 CNF 18.09 | F.3508 | SUS 303 | X10CrNiS 18 09 | |
| 304L | 1.4306 | X2 CrNiS 18 9 | 304 S 12 | 2352 | Z2CN 18.10 | F.3503 | SUS 304L | X2CrNi18 11 | |
| 301 | 1.4310 | X12 CrNi 17 7 | - | 2331 | Z12CN 17.07 | F.3517 | SUS 301 | X12CrNi17 07 | |
| 304 | 1.4350 | X5 CrNi 18 9 | 304 S 31 | 2332 | Z6CN 18.09 | F.3551 | SUS 304 | X5CrNi18 10 | |
| 304 | 1.4350 | X5 CrNi 18 9 | 304 S 31 | 2333 | Z6CN 18.09 | F.3551 | SUS 304 | X5CrNi18 10 | |
| 304LN | 1.4311 | X2 CrNiN 18 10 | 304 S 62 | 2371 | Z2CN 18.10 | - | SUS 304 LN | - | |
| 316 | 1.4401 | X5 CrNiMo 18 10 | 316 S 16 | 2347 | Z6 CND 17.11 | F.3543 | SUS 316 | X5CrNiMo17 12 | |
| 316L | 1.4404 | - | 316 S 12/13/14/22/24 | 2348 | Z2 CND 17.13 | SUS316L | X2CrNiMo17 12 | ||
| 316LN | 1.4429 | X2 CrNiMoN 18 13 | - | 2375 | Z2 CND 17.13 | - | SUS 316 LN | - | |
| 316L | 1.4435 | X2 CrNiMo 18 12 | 316 S 12/13/14/22/24 | 2353 | Z2 CND 17.13 | - | SUS316L | X2CrNiMo17 12 | |
| 316 | 1.4436 | - | 316 S 33 | 2343 | Z6 CND18-12-03 | - | - | X8CrNiMo 17 13 | |
| 317L | 1.4438 | X2 CrNiMo 18 16 | 317 S 12 | 2367 | Z2 CND 19.15 | - | SUS 317 L | X2CrNiMo18 16 | |
| 329 | 1.4460 | X3 CrNiMoN 27 5 2 | - | 2324 | Z5 CND 27.05.Az | F.3309 | SUS 329 J1 | - | |
| 321 | 1.4541 | X10 CrNiTi 18 9 | 321 S 12 | 2337 | Z6 CND 18.10 | F.3553 | SUS 321 | X6CrNiTi18 11 | |
| 347 | 1.4550 | X10 CrNiNb 18 9 | 347 S 17 | 2338 | Z 6 CNNb 18.10 | F.3552 | SUS 347 | X6CrNiNb18 11 | |
| 316Ti | 1.4571 | X10 CrNiMoTi 18 10 | 320 S 17 | 2350 | Z6 CNDT 17.12 | F.3535 | - | X6CrNiMoTi 17 12 | |
| 309 | 1.4828 | X15 CrNiSi 20 12 | 309 S 24 | - | Z 15 CNS 20.12 | - | SUH 309 | X16 CrNi 24 14 | |
| 330 | 1.4864 | X12 NiCrSi 36 16 | - | - | Z 12 NCS 35.16 | - | SUH 330 | - | |
| Dubleks Paslanmaz Çelik | S32750 | 1.4410 | X 2 CrNiMoN 25 7 4 | - | 2328 | Z3 CND 25.06 Az | - | - | - |
| S31500 | 1.4417 | X 2 CrNiMoSi 19 5 | - | 2376 | Z2 CND 18.05.03 | - | - | - | |
| S31803 | 1.4462 | X 2 CrNiMoN 22 5 3 | - | 2377 | Z 3 CND 22.05 (Az) | - | - | - | |
| S32760 | 1.4501 | X 3 CrNiMoN 25 7 | - | - | Z 3 CND 25.06 Az | - | - | - | |
| 630 | 1.4542 | X5CrNiCNb16-4 | - | - | - | - | - | - | |
| A564/630 | - | - | - | - | - | - | - | - | |
Farklı ülkelerde ısıya dayanıklı dökme çelik standartları
1) Çin Standardı
GB/T 8492-2002 "Isıya Dayanıklı Çelik Dökümler için Teknik Koşullar", çeşitli ısıya dayanıklı dökme çeliklerin kalitelerini ve oda sıcaklığındaki mekanik özelliklerini belirtir.
2) Avrupa Standardı
EN 10295-2002 ısıya dayanıklı dökme çelik standartları arasında östenitik ısıya dayanıklı paslanmaz çelik, ferritik ısıya dayanıklı paslanmaz çelik ve östenitik-ferritik dubleks ısıya dayanıklı paslanmaz çelik ile nikel bazlı alaşımlar ve kobalt bazlı alaşımlar bulunur.
3) Amerikan Standartları
ANSI/ASTM 297-2008 "Genel Endüstriyel Demir-Krom, Demir-Krom-Nikel Isıya Dayanıklı Çelik Dökümler" de belirtilen kimyasal bileşim kabul için esastır ve mekanik performans testi yalnızca alıcı tarafından talep edildiğinde gerçekleştirilir. sipariş zamanı.Isıya dayanıklı dökme çelik içeren diğer Amerikan standartları arasında ASTM A447/A447M-2003 ve ASTM A560/560M-2005 bulunmaktadır.
4) Alman Standardı
DIN 17465 "Isıya Dayanıklı Çelik Dökümler için Teknik Koşullar" da, çeşitli ısıya dayanıklı çelik döküm kalitelerinin kimyasal bileşimi, oda sıcaklığındaki mekanik özellikleri ve yüksek sıcaklıktaki mekanik özellikleri ayrı ayrı belirtilmiştir.
5) Japon Standardı
JISG5122-2003 "Isıya Dayanıklı Çelik Dökümler" içindeki kaliteler temel olarak Amerikan Standardı ASTM ile aynıdır.
6) Rus Standardı
GOST 977-1988'de belirtilen, orta kromlu ve yüksek kromlu ısıya dayanıklı çelikler dahil olmak üzere 19 ısıya dayanıklı çelik döküm kalitesi vardır.
Kimyasal bileşimin ısıya dayanıklı çeliğin hizmet ömrü üzerindeki etkisi
Isıya dayanıklı çeliğin hizmet ömrünü etkileyebilecek oldukça çeşitli kimyasal elementler vardır.Bu etkiler yapının stabilitesini arttırmada, oksidasyonu önlemede, östenit oluşturma ve stabilize etmede ve korozyonu önlemede kendini gösterir.Örneğin, ısıya dayanıklı çelikte eser elementler olan nadir toprak elementleri, çeliğin oksidasyon direncini önemli ölçüde iyileştirebilir ve termoplastikliği değiştirebilir.Isıya dayanıklı çelik ve alaşımların temel malzemeleri genellikle nispeten yüksek erime noktasına, yüksek kendi kendine yayılma aktivasyon enerjisine veya düşük yığın arıza enerjisine sahip metalleri ve alaşımları seçer.Çeşitli ısıya dayanıklı çelikler ve yüksek sıcaklık alaşımları, eritme işleminde çok yüksek gereksinimlere sahiptir, çünkü çelikte kapanımların veya belirli metalurjik kusurların varlığı, malzemenin dayanıklılık dayanım sınırını azaltacaktır.
Çözüm işlemi gibi ileri teknolojinin ısıya dayanıklı çeliğin hizmet ömrü üzerindeki etkisi
Metal malzemeler için farklı ısıl işlem süreçlerinin kullanılması yapıyı ve tane boyutunu etkileyerek termal aktivasyonun zorluk derecesini değiştirecektir.Döküm arıza analizinde, arızaya yol açan birçok faktör vardır, başlıca termal yorulma çatlak başlangıcına ve gelişimine yol açar.Buna uygun olarak, çatlakların başlamasını ve yayılmasını etkileyen bir dizi faktör vardır.Bunlar arasında kükürt içeriği son derece önemlidir çünkü çatlaklar çoğunlukla sülfürler boyunca gelişir.Kükürt içeriği, hammaddelerin kalitesinden ve eritilmesinden etkilenir.Koruyucu bir hidrojen atmosferi altında çalışan dökümler için, hidrojende hidrojen sülfür varsa, dökümler kükürtlenir.İkinci olarak, çözelti işleminin yeterliliği, dökümün mukavemetini ve tokluğunu etkileyecektir.
