Жаропрочность и жаростойкость

Жаропрочные и жаростойкие сплавы — особый класс материала, разработанный специально для работы при высоких температурах. Используются они в одних и тех же отраслях производства: авиации, ракетостроении, энергетике, металлургии и в химической промышленности.

А чтобы правильно выбирать и максимально эффективно использовать тот или иной сплав, необходимо знать их свойства и понимать разницу между ними. Разбираем, чем жаропрочность отличается от жаростойкости.

Жаропрочность

Главная особенность жаропрочной стали — это стойкость к разрушению и деформации под влиянием высоких температур.  Жаропрочность определяют два свойства: сопротивление ползучести и повышенный предел прочности.

Ползучесть — это медленная деформация при наличии постоянных нагрузок. А предел прочности — это механическое напряжение, выше которого происходит разрушение материала. Эти два свойства и обеспечивают жаропрочность.

Чтобы достигнуть жаропрочности, в состав сплава вводят определенный процент кремния, хрома или алюминия. Эти элементы помогают формировать кристаллическую структуру металла с нужными параметрами и снижают его окисляемость.

Пример: жаропрочный сплав 08ХН35ВТЮ. Из него изготавливают детали двигателей и турбин, работающих при температуре 700-800 °С.

Жаростойкость

Жаростойкие стали проявляют устойчивость к окислению при воздействии горячих химических сред.

Коррозия работает так: железо взаимодействует с внешними средами, например, с кислородом. В результате они соединяются, и получается коррозионный слой. А если процесс происходит при высокой температуре, то образуется многофазовый окисленный слой с образованием окалины. Вот от такой окалины защищает жаростойкость. Поэтому это свойство ещё называют окалиностойкость.

Для придания жаропрочности, сплавы легируют титаном, ниобием, ванадием или молибденом. Сочетание этих элементов с железом влияет на показатели прочности, а также на максимально возможную температуру деформации.

Пример: жаростойкая сталь 30Х13Н7С2. Она рассчитана на работу при температуре до +950 °C. Из такой стали делают, например, клапаны автомобильных моторов.

При этом, эти два вида материала не обладают свойствами друг друга. Жаропрочные стали могут быть уязвимы, допустим, к газовой коррозии. А жаростойкие сплавы могут быть не способны способность сохранять форму или структурную целостность при длительном сильном нагреве.

Однако, если ваш проект предусматривает изготовление деталей, которые обладают обоими этими свойствами — то есть смысл выбирать специальные сплавы. Они так и называются: жаростойкие и жаропрочные. Это, например, ХН77ТЮ или 40Х9С2.

ООО "АТОМСПЕЦСПЛАВ"