耐热钢生产工艺

珠光体耐热钢的主要特点与焊接工艺措施以铬——钼为基的低、中合金珠光体耐热钢（包括贝氏体钢），是电力、石油、化工等工业高温条件（600℃以下）工作的重要金属材料，广泛地使用于235~550℃温度范围，不仅有很好的抗氧化性（又称热稳定性）和热强性（又称高温强度），还有比较好的耐硫腐蚀和耐氢腐蚀的性能。

这种钢的合金元素相对较少，价格便宜;同时还具有良好的冷、热加工工艺性能，为其它耐热材料所不及。

一、珠光体耐热钢的主要耐热特点。

1、高温强度高。

衡量耐热钢高温强度的指标是蠕变强度和持久强度。

影响耐热钢高温强度的主要因素是它的成分。

钼本身的熔点很高，因而能显著提高金属的高温强度，所以，珠光体耐热钢都含钼。

铬钼钢中加入钒，组成铬钼钒钢。

加入钒后，能强烈地形成碳化钒。

碳化钒呈弥散状分布，阻碍高温时金属组织的塑性变形。

另外，由于碳与钒化合，保证了钼能全部进入固溶体中。

钒的这两个作用都能提高高温强度。

加入少量的钨、铝、硼等元素，其目的也是为了提高高温强度。

2、高温抗氧化性强。

加入铬，在金属表面形成致密的氧化铬保护膜，从而防止内部金属受到氧化。

铬除了能提高钢材的高温抗氧化性以外，还可以提高钢材高温耐腐蚀性。

碳对耐热钢的高温抗氧化性极为不利，所以，铬钼耐热钢中的含碳量一般低于%。

二、珠光体耐热钢的主要焊接弱点及防止措施。

珠光体耐热钢焊接时，在焊接区存在着易产生冷裂纹、热裂纹和再热裂纹的可能，焊接接头韧性低，长期使用后的回火脆性、蠕变脆性、氢脆性和应力腐蚀裂纹等问题。

— 1/3 —— 1/3 —1、焊接接头易产生冷裂纹——焊接接头冷却到室温后产生的裂纹。

珠光体耐热钢，由于含有铬、钼、钒等元素，加热后在空气中冷却时，具有明显的淬火倾向，焊接时在焊缝和热影响区，很容易出现硬而脆的马氏体组织。

这不仅影响焊接接头的机械性能，而且产生很大的内应力，常常导致焊缝的热影响区产生冷裂纹，这是珠光体耐热钢最常见的焊接缺陷之一。

（1）焊缝及热影响区硬度倾向与下列因素有关：]。

图14原方案缸盖顶面温度场5结论本文通过CFD及有限元热机耦合相结合的方法，找到一种有效降低气缸体两缸之间温度的设计方案，为后续改进设计提供了帮助。

同时获得了气缸体、气缸盖的温度场，可以提供给计算气缸体、气缸盖等零部件的强度提供边界。

参考文献:[1]白曙，姜树李，陈煜，董非.柴油机冷却系统的数值模拟[J].机械设计与制造，2010（6）.[2]喆叶伊苏，辛.车用柴油机冷却水套的CFD分析与优化[J].柴油机，2009（1）.[3]楼狄明，高杨，谭丕强，于伟峥.非道路用柴油机缸体冷却水流场试验与CFD分析[J].车用发动机，2008（z1）.内燃机与配件牌号热处理工艺螺栓抗拉强度/MPa硬度/HV ML06Cr15Ni25Ti2MoAlVB ML04Cr11Nb ML41CrMoV ML21CrMoV 14Cr17Ni2NiCr20TiAl 固溶温度：970~990℃水冷或空冷；时效温度：710~730℃空冷或缓冷退火温度：730~750℃空冷或缓冷淬火温度：880~910℃油冷；回火温度：670~710℃淬火温度：900~930℃油冷；回火温度：680~720℃淬火温度：960~1000℃水或油冷；回火温度：650~700℃固溶温度：1050~1090℃空冷或水冷；时效温度：830~860℃+690~720℃二次时效、空冷950~1150≤485850~1000700~850861~10341000~1300287~367180~285272~320225~272253~304320~417表3耐热钢紧固件技术要求及热处理工艺牌号典型的热处理制度螺栓抗拉强度Rm/MPa螺栓屈服强度R P0.2/MPa 断后伸长率A/%断面收缩率Z/%ML06Cr15Ni25Ti2MoAlVB （GH2132）ML04Cr11Nb ML41CrMoV ML21CrMoV 14Cr17Ni2（1Cr17Ni2）NiCr20TiAl （GH4080A ）+AT+P+A +QT +QT +QT +AT+P900~1150≤485850~1000700~850861~10341000~1300600270700550690≥600152014160.25d 12/604560//表2耐热钢紧固件室温性能基本数据注：①14Cr17Ni2相当于JIS G 4303SUS431，NiCr20TiAl 相当于ASTM B637UNS 07080。

耐热钢铸造工艺流程耐热钢是一种极具可靠性的耐热材料，具有耐热性、耐酸性、耐磨性等性能，是目前工业上最常用的材料之一。

耐热钢的铸造工艺流程是极具价值的关键环节，涉及到许多关键因素，影响到成品的质量、性能及使用寿命等。

因此，对耐热钢的铸造工艺流程有必要进行全面的分析和研究。

耐热钢的铸造工艺流程应当遵循的，包括：一、铸造前的工艺准备1、原材料准备耐热钢的铸造需要采用高质量的原料，以确保产品的性能及质量，因此原材料的挑选和检验是非常重要的，应当根据不同的产品要求选择相应的原料。

2、模具准备模具是耐热钢铸件性能、质量、精度及材料流动机理均与之密切相关的重要部件，因此在铸造前一定要检查模具是否有破损，并安排预热模具等操作，以确保铸件的质量。

二、铸造过程1、料型的投入在耐热钢铸造过程中，要投入满足设计要求的料型，以确保铸造后的产品质量。

料型的投入应根据铸件的复杂程度、型腔尺寸等而定。

2、铸件冷却并取出铸件完成后，应当尽快冷却型腔，并将铸件取出，以确保产品质量。

铸件取出后，要安排进行外观检验，检查有无外观缺陷，并进行抛光操作。

三、铸件修复在铸造过程中，有时会出现铸件出现缺陷，需要进行修复的情况。

铸件修复的方法有很多种，包括填补法、钎焊法及拉压法等。

更好的修复方式是补强法，即使用低碳钢或其他钢材来补强缺陷位处，使之恢复到设计要求状态。

四、热处理耐热钢的热处理是耐热钢铸件的重要环节，将改变铸件的组织结构，改善其性能及使用寿命，并延伸铸件的利用期。

根据耐热钢的设计要求，选择不同的热处理方法，均可实现更高的材料性能。

耐热钢的铸造工艺流程虽然繁琐，但却是耐热钢铸件的生命线，确保产品的质量及性能。

合理的工艺准备及妥善的铸造过程，都有利于提高耐热钢铸件的使用性能及提升利用率。

因此，从长远来看，进行耐热钢铸造工艺流程的研究和改进十分必要，旨在提升产品质量能力及节约人力物力，提升社会效益。

耐热钢铸造工艺流程耐热钢的铸造工艺流程一般分为材料投料、胚料加热、铸件成形、砂型取出、清理和缩边、入窑烧结、烧结后处理、整体性检验、毛坯开机加工等几个步骤。

1、材料投料：在生产过程中，首先要对原料进行仔细的投料。

这是铸造生产的前提条件，主要由负责人按比例投入铸料，并加入生产必要的其他材料，以确保铸件质量。

2、胚料加热：加热是铸造时必须做的一项关键工序，加热时应使料具有足够的熔化度，这样才能确保铸件结构紧密，质量稳定。

普通加热方式有电炉加热、烧结炉加热、熔炼炉加热等。

耐热钢加热温度一般在1200~1400摄氏度之间，具体温度要根据不同的材质而定。

3、铸件成形：成型是指根据零件的模具设计，将熔化的料液填入模具所做的工艺，根据模具的设计来控制铸件的外形，让它们符合工程要求。

成型的方式有压铸、灌注式铸造、挤压铸造等多种，其中压铸方式广泛应用在耐热钢铸造上。

4、砂型取出：铸件压铸出来后，需要把它从模具里取出来，这个过程就叫砂型取出。

一般可以用压力气动或机械的方式，根据铸件的大小和复杂程度来决定，以确保铸件在取出的过程中不会变形。

5、清理和缩边：铸件取出后要做清理，去除铸件表面的沙子和焊丝等杂质，使铸件表面光洁，美观。

缩边是指在取出铸件后，对其进行尺寸调整，以确保零件尺寸可以达到所要求的标准。

6、入窑烧结：烧结是将铸件加工而成的钢件，在适当的温度持续时间内，将其固结，改变其物理力学性能的过程，也是耐热钢的关键步骤，能够将铸件达到高强度状态，以确保其使用寿命。

7、烧结后处理：烧结完成后，需要对铸件进行一定的处理，如回火、淬火、气冷磨光及抛光等。

这些处理，对改善耐热钢的性能都起到了重要作用，使其延展性、高温强度等性能都得到改善，更好地满足使用的需要。

8、整体性检验：检验是严格按照设计图纸和相关标准，给出结论的一个过程，它可以进行有关成形及外形的检验，也可以进行材料的检验，其目的是确保零件的尺寸符合工程要求，提高铸件的质量安全率。

耐热钢总论1.耐热钢是指在高温下工作的钢材。

耐热钢的发展与电站、锅炉、燃气轮机、内燃机、航空发动机等各工业部门的技术进步密切相关。

由于各类机器、装置使用的温度和所承受的应力不同，以及所处环境各异，因此所采用的钢材种类也各不相同。

这里所谈的温度是个相对的概念。

最早在锅炉和加热炉中使用的材料是低碳钢，使用的温度一般在200℃左右，压力仅为0.8MPa。

直到现在使用的锅炉用低碳钢，如20g，使用温度也不超过450℃，工作压力不超过6MPa。

随着各类动力装置的使用温度不断提高，工作压力迅速增加，现代耐热钢的使用温度已高达700℃，使用的环境也变得更加复杂与苛刻。

现在，耐热钢的使用温度范围为200～1300℃，工作压力为几兆帕到几十兆帕，工作环境从单纯的氧化气氛，发展到硫化气氛、混合气氛以及熔盐和液金属等更复杂的环境。

为了适应各种工作条件不断发展的要求，耐热钢也在不断地发展。

从最早期的低碳钢、低合金钢，到成分复杂的、多元合金化的高合金耐热钢。

现按珠光体型低合金热强钢、马氏体型热强钢、阀门钢、铁素体型耐热钢、奥氏体型耐热钢、等分别介绍如下。

1）珠光体型低合金热强钢该种钢的代表：12Cr1MoV此种钢组织稳定性较好，当温度高达580℃时仍具有良好的热强性。

2）马氏体型热强钢该种钢的代表：Cr12型马氏体热强钢，有优良的综合力学性能、较好的热强性、耐蚀性及振动衰减性，广泛用于制造汽轮机叶片而形成独特的叶片钢系列，并广泛用作气缸密封环、高温螺栓、转子和锅炉过热器、在热器管、燃气轮机涡轮盘、叶片、压缩机及航空发动机压气机叶片、轮盘、水轮机叶片及宇航导弹部件等。

Cr12型耐热钢的开发与应用已有60多年历史，至少已有300余种牌号。

但其成分的差别不大，都是以Cr12钢为基础在添加钨、钼、钒、镍、铌、硼、氮、钛、钴等元素含量上做些变化。

3）阀门钢阀门钢是耐热钢的一个重要分支，该种钢的代表：21Cr-9Mn-4Ni-N钢（21-4N），与21Cr-12NiN、14Cr-14Ni2W-Mox相比，性能优越较经济，在汽油机排气阀门上迅速得到广泛应用。

耐热钢表面激光熔覆陶瓷工艺耐热钢是一种具有耐高温性能的合金钢，具有优越的耐热、耐腐蚀和机械性能，广泛应用于航空航天、石化、炼油、电力等高温、腐蚀环境下的重要零部件制造。

为了进一步提高耐热钢的表面性能，陶瓷激光熔覆技术成为了一种重要的表面处理工艺。

本文将介绍耐热钢表面激光熔覆陶瓷工艺，并探讨其在工程应用中的优势和潜在的挑战。

耐热钢表面激光熔覆陶瓷工艺是将陶瓷颗粒（如氧化铝、碳化硅等）与耐热合金基体材料通过激光高能量束结合，将陶瓷颗粒熔化并喷射到基体表面形成均匀的陶瓷涂层。

激光熔覆技术具有高能量密度、快速加热和冷却速度快等优点，能有效减少合金基体材料的热影响区，减少热裂纹的产生，提高陶瓷涂层的结合强度和致密性。

1. 提高表面硬度和耐磨性：陶瓷涂层具有较高的硬度和耐磨性，能够有效抵抗高温、腐蚀和磨损。

2. 提高耐热性能：陶瓷涂层能有效隔离高温和腐蚀介质的侵蚀，提高耐热钢的耐热性能和使用寿命。

3. 提高涂层粘结强度：激光熔覆技术能够实现陶瓷颗粒与基体材料的良好结合，提高涂层的粘结强度和致密性。

4. 适应性广：陶瓷材料种类繁多，可以根据不同应用场景选择不同的陶瓷颗粒，适应性强。

5. 增加原材料的附加值：通过陶瓷激光熔覆技术，可以将普通耐热钢升级为高性能、高附加值的耐热材料。

三、耐热钢表面激光熔覆陶瓷工艺在工程应用中的潜在挑战1. 工艺复杂：激光熔覆技术需要高能量激光设备和复杂的工艺控制系统，操作技术要求较高，投资成本较高。

2. 涂层成型受环境影响：陶瓷激光熔覆工艺对环境要求严苛，如气氛保护、浓度均匀性、气氛清洁度等，环境稳定性对涂层成型质量有较大影响。

3. 涂层成分均匀性难控制：激光熔覆技术在涂层成分的均匀性、分布和密度上存在一定难度，需要借助复杂的工艺参数控制和质量检测手段。

四、结语耐热钢表面激光熔覆陶瓷工艺具有提高表面性能、增加附加值和延长零部件使用寿命的潜力，为高温、腐蚀环境下的重要零部件制造提供了一种有效的技术手段。

溶抽耐热钢纤维工艺流程
1. 原料准备
- 选择合适的耐热钢材质,通常为镍基或铁基合金
- 配制溶剂和浆料,如氯化物、氧化物等
2. 熔融拉丝
- 将原料在高温熔融池中熔化
- 利用特殊装置将熔融金属拉制成细丝
- 控制拉丝速度、温度等参数确保丝径均匀
3. 氧化处理
- 将拉制的金属丝在高温氧化环境中进行热处理
- 使金属丝表面形成致密的氧化物保护层
- 提高纤维耐高温、耐腐蚀等性能
4. 浸渍与干燥
- 将氧化处理后的金属丝浸入浆料溶液中
- 确保金属丝完全浸渍并包覆上浆料层
- 控制温度进行干燥,使浆料固化成涂层
5. 热处理与溶解
- 在特定温度下热处理,使浆料涂层发生相变化成致密相 - 浸入适当溶剂,溶解并去除金属芯部分
- 仅留下致密的氧化物涂层作为纤维骨架
6. 纤维精加工
- 对纤维进行清洗、整束等后处理
- 根据需求进行长度调整、织造加工等
- 纤维产品入库,待后续应用
通过上述溶抽工艺,可以制备出具有高温稳定性、高强度、良好柔韧性的耐热纤维产品,广泛应用于高温隔热、强化复合材料等领域。