关于耐热钢的介绍

关于耐热钢的介绍

生活中很多地方都用得到耐热钢，比如加热器、火力发电的锅炉、发动机内燃机、涡轮机、热处理炉、废弃物焚烧处理设备等等，耐热钢已经成为很多产业不可缺少的材料。我们生活中产业界的发展也离不开耐热材料的发展。比如、降低工厂环境污染物的排放、汽车发动机性能的提高等等，在很大程度上都是依赖于在更高温度和更恶劣环境下长时间工作的耐热材料的开发。通常将合金元素小于50%的叫做耐热钢，大于50%的叫耐热合金。但两者之间的区别没有明显的区别。

各种耐热钢和耐热合金的耐热温度性位置

尤其对于日本来说，需要从海外大量进口能源，所以能源使用效率必须提高。为了增强各种设备的能耗效率，提高耐热材料的性能是最有效的方法之一。添加或增加微量合金元素Ni、Co、Mo、W、Ti、Nb等就可以提高耐热钢、耐热合金等耐热材料的性能，而且利用这种方法已经研发出了许多耐热钢。严格说来，日本从二战中就对Ni、Mo型耐热钢进行了开发，此后，对于省资源型耐热材料的开发长达六十余年。

一、耐热钢的分类

耐热钢分为马氏体耐热钢、铁素体耐热钢、奥氏体耐热钢、析出强化型耐热钢、耐热合金。耐热钢的种类比较多，不同的使用环境下对耐热的性能也有不同的要求，比如汽车的发动机所采用的材料就是马氏体耐热钢。

二、各种耐热钢简介

1、马氏体耐热钢

含C量为0.1%左右的12%Cr钢SUS403和SUS410J1是马氏体耐热钢代表性产品。耐热钢高温淬火发生硬化，然后进行回火，在母相马氏体上析出M23C6，在600℃以下可保持高强度。再添加Mo提高回火软化抗力，则可进一步保持高强度。

马氏体耐热钢适用于工作温度在500～600℃以下、要求高温强度的部件。因为它在600℃以上的高温下会发生软化，使强度急剧下降。另外，由于马氏体耐热钢的Cr含量为12%，加上一部分Cr还消耗在碳化物中，不能保证母相中的Cr含量，故马氏体耐热钢的抗氧化性通常不及铁素体耐热钢和奥氏体耐热钢。

2、铁素体耐热钢

铁素体耐热钢广泛使用的具有代表性的是低C-17%Cr的SUS430。SUS430具有良好的抗氧化性，且价格比较便宜，因为钢中不含其它元素。但是SUS430经高温淬火不发生硬化，并且高温强度低，只能用于不太要求强度的部件。且对于温度反复变化，容易产生热疲劳的部件来说，采用SUS430更好。因为它SUS430的热膨胀系数小，而奥氏体耐热钢的热膨胀系数大。此外，SUS430在500℃左右长期使用时，由于脆性相析出会发生脆化，对此应予注意。

Al也是提高抗氧化元素。耐热钢中，FCH1就利用了高温下Al的这种作用。FCH1是在25%Cr钢中添加5%Al的发热体用耐热钢，在1200℃以下具有良好的抗氧化性。原理是Al在氧化铁皮的表面形成Al2O3，成为坚固的保护膜，提高了抗氧化的作用。

3、奥氏体耐热钢

普通的奥氏体组织钢是SUS304和SUS310。大家只知道SUS304是耐蚀不锈钢，其实SUS304也可做耐热钢使用。在600℃以下，奥氏体耐热钢的强度处于马氏体耐热钢和铁素体耐热钢之间；在600℃以上，强度大于马氏体耐热钢。SUS304在800℃以下，SUS310在1000℃以下，进行反复加热或冷却时，具有良好的抗氧化性。

但需要注意的是，在700～900℃长时间使用时，会有脆性相析出，使材料变脆。那是因为SUS304和 SUS310的热膨胀系数大于马氏体耐热钢和铁素体耐热钢，所以容易发生热疲劳损伤。

三、耐热钢的规格型号

可参见以下：