Чем отличаются отливки из жаропрочной стали от отливок из обычной стали?

Обзор отливок из жаропрочной стали и отливок из обычной стали
оба отливки из жаропрочной стали и обычные стальные отливки представляют собой металлические детали, образованные сталью в процессе литья, и широко используются в различных отраслях промышленного производства и повседневной жизни. Отливки из жаропрочной стали специально разработаны для особых рабочих сред, таких как высокая температура и высокое давление, а их характеристики и состав материала обладают более высокой термостойкостью, стойкостью к окислению, коррозионной стойкостью и другими характеристиками. По сравнению с обычными стальными отливками, отливки из жаропрочной стали могут сохранять свои механические свойства и стабильность в экстремальных условиях работы, в то время как обычные стальные отливки подходят для рабочих сред в нормальном температурном диапазоне.

Разница в составе отливок из жаропрочной стали и отливок из обычной стали
Важным отличием отливок из жаропрочных сталей от отливок из обычных сталей является состав их сплавов. Жаростойкая сталь обычно содержит более высокую долю хрома, никеля, молибдена, титана и других элементов, которые могут эффективно повысить жаростойкость и стойкость стали к окислению. Состав сплава обычных стальных отливок относительно прост, в основном на основе железа с высоким содержанием углерода, подходящего для использования в условиях нормальной температуры.
Состав жаропрочной стали рассчитан на сохранение прочности и твердости при высоких температурах, в то время как обычные стальные отливки могут потерять прочность, а то и деформироваться или повредиться при высоких температурах. Из-за специального состава жаропрочной стали стоимость ее производства относительно высока, но она может обеспечить более длительный срок службы и более высокую рабочую стабильность.

Сравнение термостойкости отливок из жаропрочной стали с отливками из обычной стали
Одним из основных преимуществ отливок из жаропрочной стали является превосходная устойчивость к высоким температурам. Обычные стальные отливки подвергаются значительному ухудшению характеристик из-за воздействия температуры в условиях длительного воздействия высоких температур и даже становятся хрупкими в некоторых экстремальных условиях. Напротив, отливки из жаростойкой стали могут сохранять высокую прочность и твердость в условиях высоких температур и подходят для использования в рабочих средах с высокими температурами, таких как тепловые электростанции, выплавка стали, детали двигателей и другие области.
Температурная стойкость отливок из жаростойкой стали обусловлена ​​высоким содержанием легированных сплавов, которые позволяют эффективно избегать окисления, коррозии и деформации при высоких температурах. Обычные стальные отливки из-за отсутствия поддержки этого жаропрочного сплава обычно могут работать только при температуре ниже 300°C, а физические свойства склонны к изменению после превышения этой температуры.

Ключевые различия между отливками из жаропрочной стали и отливками из обычной стали

Сравнение механических свойств отливок из жаростойкой стали с отливками из обычной стали
Механические свойства являются ключевым фактором, определяющим, подходит ли стальная отливка для конкретной работы. Отливки из жаростойкой стали должны не только отвечать требованиям прочности в высокотемпературных средах, но также обладать хорошей прочностью на разрыв, твердостью, ударной вязкостью и другими характеристиками. Механические свойства обычных стальных отливок в большей степени зависят от работоспособности при обычных температурах. Если температура станет слишком высокой, прочность и твердость обычной стали быстро упадут.
Отливки из жаростойкой стали обычно обладают высокой прочностью и могут длительное время сохранять стабильность в условиях высоких температур. Его устойчивость к термической усталости и термическому растрескиванию относительно хорошая, и он подходит для применения в условиях высокотемпературных переменных нагрузок. Обычные стальные отливки не обладают такой сильной устойчивостью к термической усталости, поэтому склонны к образованию трещин или разрывов в средах с резкими перепадами температур.

Сравнение стойкости к окислению отливок из жаропрочной стали с отливками из обычной стали
Еще одним важным преимуществом отливок из жаропрочной стали является их превосходная стойкость к окислению. В условиях высоких температур поверхность стали легко вступает в реакцию с кислородом, образуя оксидный слой, что приводит к снижению эксплуатационных характеристик материала. Отливки из жаропрочной стали эффективно улучшают свою стойкость к окислению за счет содержания таких элементов, как хром и никель. Даже при высоких температурах на поверхности отливок из жаропрочной стали нелегко образовать толстый оксидный слой, и она может сохранять хорошие характеристики.
Обычные стальные отливки с большей вероятностью окисляются при высоких температурах, особенно обычная сталь с высоким содержанием углерода. При высоких температурах они быстро образуют слой оксида железа, вызывая коррозию поверхности стали и дополнительно влияя на механические свойства материала.

Разница между коррозионной стойкостью отливок из жаропрочной стали и отливок из обычной стали
Существенной особенностью также является разница в коррозионной стойкости отливок из жаропрочной стали и отливок из обычной стали. Добавление таких элементов, как хром, молибден и никель, в отливки из жаропрочных сталей позволяет им противостоять коррозии от высоких температур и химических сред. В некоторых суровых условиях, таких как кислая атмосфера, морская вода и химические реакции, коррозионная стойкость отливок из жаростойкой стали выше, чем у обычных стальных отливок, и они могут сохранять более длительный срок службы.
Обычные стальные отливки обычно не устойчивы к химической коррозии, особенно во влажной или кислотно-щелочной среде, и склонны к коррозии, что приводит к быстрому снижению их эксплуатационных характеристик.

Сравнение стоимости отливок из жаропрочной стали с отливками из обычной стали
Поскольку отливки из жаропрочных сталей требуют использования большего количества легирующих элементов, себестоимость их производства относительно высока. Напротив, отливки из обычной стали имеют более низкую стоимость благодаря простому составу и относительно отработанному производственному процессу. Хотя стоимость производства отливок из жаропрочной стали высока, их превосходная стойкость к высоким температурам, стойкость к окислению и коррозии позволяют им иметь более длительный срок службы и снизить затраты на техническое обслуживание в условиях высоких температур и суровых условий.
В долгосрочной перспективе, хотя первоначальные инвестиции в отливки из жаропрочной стали высоки, они могут повысить надежность оборудования в экстремальных условиях работы, сократить затраты на техническое обслуживание и время простоев, что очень ценно для некоторых высокотехнологичных промышленных применений.

Область применения отливок из жаропрочной стали и сценарии применения отливок из обычной стали
Основные области применения отливок из жаропрочной стали включают компоненты высокотемпературного оборудования, энергетическую промышленность (например, котлы, горелки, парогенераторы и т. д.), автомобильные двигатели, компоненты аэрокосмической промышленности, металлургическое оборудование и т. д. Благодаря своей высокой термостойкости, стойкости к окислению, коррозионной стойкости и другим характеристикам отливки из жаропрочной стали широко используются в компонентах, которые должны работать в суровых условиях, таких как высокая температура и высокое давление, в течение длительного времени.
Обычные стальные отливки больше подходят для использования в средах с нормальной температурой, например, в механических конструкциях, компонентах зданий, компонентах бытовой техники и т. д. Хотя они могут хорошо соответствовать требованиям использования в некоторых средах с небольшой нагрузкой и низкой температурой, они не могут обеспечить достаточную защиту при высоких температурах и высоких нагрузках.