耐热钢的特性和用途
耐热钢的选用
耐热钢的选用一．什么是耐热钢耐热钢是指在高于450℃条件下工作，并具有足够的强度、抗氧化、耐腐蚀性能和长期的组织稳定性的钢种。
耐热钢从性能上分为热强钢和抗氧化钢（不起皮钢）。
含Ni量很高的耐热钢称为高温合金。
二．耐热钢的分类与适用范围：见附表一【附表一】耐热钢的分类与适用范围四．更高使用温度的钢种㈠．KanthalAPM: ㈡．高温耐蚀合金：KF62 ㈢。
高温耐蚀合金：KY10注：氧化增重是质量指标；（）为失重速度；五。
耐热钢的应用性能㈠．耐热钢的高温腐蚀耐热钢在高温下使用，根据使用温度的高低，环境因素的不同，不同的钢种会受到不同性质、不同程度的腐蚀·主要包括：1．高温氧化（狭义）耐热钢的狭义高温氧化是指耐热钢在高温下与氧气反应生成金属氧化物的过程。
氧气可以是纯氧，或是含氧的干燥空气。
这是最基本、最基础的耐热钢腐蚀现象。
其氧化的程度以氧化增重量表示：g·cm﹣2·h﹣1。
该数值愈小，耐热钢的抗氧化性能愈强。
水蒸气加速高温氧化过程；外加载荷加速高温氧化过程。
常用耐热钢的抗氧化性能比较见附表四。
2．高温碳化高温碳化是指耐热钢在高温下含C及其化合物的还原气氛中与其反应生成碳化物的过程。
增重愈小，耐热钢的抗增碳性能力愈强。
能力的大小取决于耐热钢表面产生的保护性氧化膜的致密性与稳定性。
3．高温硫化高温硫化是指耐热钢在高温下的氧化性或还原性含硫介质中与其反应生成硫化物的过程。
耐热钢在含硫介质中经受氧化、还原、和抵抗硫腐蚀三重作用。
腐蚀能力以腐蚀速率mm·cm–2·h–1表示。
4．高温氮化高温氮化是指耐热钢在高温下的氮气或含氮介质中与其反应生成氮化物的过程。
耐热钢抵抗高温氮化腐蚀的能力大小取决于钢中元素与氮的亲和力。
5．高温卤化耐热钢在卤族（氟、氯、溴、碘）元素介质中会产生强烈的腐蚀（点状腐蚀）称为高温卤化。
其中氯尤其严重，合金中的Cr、Ni、Al、Fe与氯都有很强的亲和力，在低温潮湿环境下形成挥发性很强的化合物。
耐热钢密度
耐热钢密度密度的概念密度是物质单位体积的质量，用于描述物质的紧密程度。
在工程领域中，密度是一个重要的物性参数，对于耐热钢这样的特殊材料来说，密度也是一个关键指标。
耐热钢的定义和应用耐热钢是一种具有良好抗高温性能的特种钢材。
它通常用于制造高温设备和零件，例如锅炉、汽轮机、化工设备等。
耐热钢能够在高温环境下保持较好的力学性能和抗氧化性能，因此被广泛应用于各个行业。
耐热钢密度的重要性耐热钢密度是评估其质量和性能的重要指标之一。
通过了解耐热钢的密度，可以更好地了解其结构紧密程度、化学成分以及力学性能等方面。
同时，在设计和制造高温设备时，对材料的选择也需要考虑到其密度，以确保设备具有足够的强度和稳定性。
耐热钢密度与材料性能的关系耐热钢密度与其它物理性能，如力学性能、热膨胀系数等之间存在一定的关系。
一般来说，密度较高的耐热钢具有更好的力学性能和更低的热膨胀系数。
这是因为高密度意味着原子之间的相互作用更强，结构更加紧密，从而提高了材料的强度和稳定性。
耐热钢密度测试方法测量耐热钢密度的常用方法包括水排法和气排法。
水排法水排法是一种常见且简便的测量方法。
具体步骤如下：1.准备一个装有水的容器，并称重记录容器质量。
2.将待测的耐热钢样品完全浸入水中，并记录样品质量。
3.根据样品质量和容器质量计算出样品体积。
4.根据样品质量和体积计算出样品密度。
气排法气排法是另一种常用的测量方法，适用于较大尺寸和不易溶于水的样品。
具体步骤如下：1.准备一个密闭的容器，并称重记录容器质量。
2.将待测的耐热钢样品放入容器中，确保容器完全密封。
3.通过压缩空气将容器内的气体逐渐排出，并记录排出的气体体积。
4.根据样品质量和排出的气体体积计算出样品密度。
耐热钢密度的典型数值耐热钢密度因材料成分和制造工艺不同而有所差异，下面是一些常见耐热钢材料的密度范围：•铸造耐热钢：6.8~7.8 g/cm³•锻造耐热钢：7.2~7.8 g/cm³需要注意的是，这只是一些典型数值，具体的密度取决于材料配方和工艺参数等因素。
核电、火电耐热钢
核电、火电耐热钢在核电和火电厂中，耐热钢材料的使用至关重要。
核电厂和火电厂都需要耐受高温、高压和腐蚀的环境，而耐热钢材料正是满足这些要求的关键材料之一。
本文将介绍核电、火电耐热钢的特点、应用以及相关技术发展。
1. 耐热钢的特点耐热钢是一种具有优异高温抗氧化性能的特种钢材。
核电和火电厂中的耐热钢需要具备以下特点：1.1. 耐高温性能耐热钢需要能够在高温环境下保持其强度和韧性。
在核电和火电厂中，温度通常超过1000℃，对耐热钢的高温性能提出了极高的要求。
1.2. 耐腐蚀性能核电厂和火电厂中的介质往往具有高浓度的化学物质，这会对钢材产生严重的腐蚀作用。
耐热钢需要具备良好的耐腐蚀性能，以保护管道和设备的安全。
1.3. 抗氧化性能在高温环境下，钢材容易发生氧化降解。
耐热钢需要具备良好的抗氧化性能，以延长其使用寿命。
1.4. 焊接性能耐热钢一般需要进行焊接加工，因此其焊接性能至关重要。
优秀的耐热钢应具备良好的焊接性能，以确保焊接接头的强度和密封性。
2. 核电厂中的耐热钢核电厂是利用核能进行热能转换的重要装置。
在核电厂中，耐热钢主要用于核反应堆压力容器、汽轮机上的热力设备、蒸汽发生器、冷却器等部位。
核反应堆压力容器是核电厂的核心设备之一，承受着极高的温度和压力。
耐热钢在核反应堆压力容器中的应用至关重要，它能够在高温高压环境下保持结构的强度和稳定性。
此外，耐热钢还广泛用于核电厂的燃料元件、管道和阀门等部位。
这些部位需要承受较高的温度和压力，并且需要具备良好的耐腐蚀性能，以确保核电厂的安全运行。
3. 火电厂中的耐热钢火电厂是利用化石燃料进行燃烧的发电厂。
与核电厂不同，火电厂的耐热钢主要用于锅炉、汽轮机等设备中。
锅炉是火电厂中的核心设备之一，其中的耐热钢需要耐受高温燃烧气体的冲刷和腐蚀。
耐热钢保证了锅炉的稳定工作和高效发电。
火电厂中的耐热钢还用于汽轮机上的叶片和静子。
这些部件经常受到高温高压蒸汽的冲刷，因此需要具备优异的高温抗氧化和耐蚀性能。
耐热钢
耐热钢
耐热钢即在高温下不发生氧化，并对机械负荷作用具有较高抗力的钢。
钢中加入足够的Cｒ、Sｉ、Aｌ等元素，使钢在高温下与氧气接触时，表面能生成致密的高熔点氧化膜，严密的覆盖在钢的表面，保护钢免于高温气体的继续腐蚀。
当温度超过再结晶温度时，除受机械力的作用产生塑性变形和加工硬化外，同时还可发生再结晶和软化的过程。
当工作温度高于金属的再结晶温度，工作应力超过金属在该温度下的弹性极限时，随着时间的延长金属发生及其缓慢的变形，这种现象称为“蠕变”。
金属的蠕变抗力愈大，则其高温强度愈高。
加入能提高钢的再结晶温度的合金元素来提高钢的高温强度。
马氏体钢中的W通过提高钢的再结晶温度，以及析出较稳定的第二相来提高钢的热强性；Cｒ和Sｉ可提高钢的抗氧化性和抵抗燃烧气体腐蚀的性能，加入少量的Mｏ有利于减小钢的回火脆性并提高热强性。
奥氏体钢中的Nｉ不能提高铁素体的蠕变抗力，也不是有效的抗氧化元素；Tｉ形成碳化物的能力很强烈，通过形成细小弥散的碳化物来提高钢的高温强度。
随着合金元素含量的提高，固溶处理温度也须适当提高。
作为耐热钢使用时，在固溶处理后要采用高于使用温度约60～100℃的时效处理，使组织进一步稳定，有时通过强化相的进一步析出而提高钢的强度。
耐热不锈钢在原子能工业中的应用探讨
耐热不锈钢在原子能工业中的应用探讨引言：原子能工业作为一种清洁、高效的能源产业，对材料的要求非常严格。
耐热不锈钢由于其独特的物理和化学性质，成为原子能工业中不可或缺的材料。
本文将探讨耐热不锈钢在原子能工业中的应用，并对其性能和优势进行详细阐述。
1. 耐热不锈钢的特性耐热不锈钢是一种合金钢，具有良好的抗腐蚀性、高温强度和耐热性能。
与其他材料相比，耐热不锈钢具有更好的耐高温和耐氧化性能，可长时间在高温和强氧化环境中工作。
此外，耐热不锈钢还具有良好的焊接性和可塑性，有利于加工和制造复杂的设备。
2. 耐热不锈钢在核反应堆中的应用核反应堆是原子能工业的核心部件之一，对材料的要求极高。
耐热不锈钢在核反应堆中具有多种应用，可以用于反应堆压力容器、燃料元件支撑结构、冷却剂管道等。
耐热不锈钢能够承受高温和辐射的同时，具有良好的抗氧化和抗腐蚀性能，确保核反应堆的安全运行。
3. 耐热不锈钢在核燃料循环中的应用核燃料循环是核能开发的重要环节，它包括核燃料制备、使用、处理和储存等过程。
在核燃料制备中，耐热不锈钢可用于浓硝酸和浓硫酸的储存容器和设备中，其耐高温和耐腐蚀性能能够保证核燃料循环的顺利进行。
在核燃料处理和储存中，耐热不锈钢可用于制作槽体、管道和容器等设备，其抗辐射和良好的抗腐蚀性能可以有效保护核燃料材料。
4. 耐热不锈钢在核聚变实验中的应用核聚变被认为是未来清洁能源的希望，耐热不锈钢在核聚变实验中起着重要的作用。
耐热不锈钢可以用于制造聚变反应堆的材料，用于承受高温、辐射和高能粒子束的环境。
耐热不锈钢的高温强度和抗腐蚀性能，为实现高能量聚变反应提供了可靠的材料支持。
5. 耐热不锈钢的发展趋势和挑战随着原子能工业的快速发展，对材料性能和质量的要求越来越高，耐热不锈钢也面临发展和应用的挑战。
未来，耐热不锈钢的发展趋势将主要集中在提高抗腐蚀性能、抗辐射性能和高温强度等方面。
此外，考虑到能源的可持续性和环境友好性，开发出更环保和可回收利用的耐热不锈钢也是发展的方向。
耐热钢与耐热合金
钛基合金
01
钛基合金是以钛为主要成分的合金，具有轻质、高强、耐腐蚀等优点。
02
钛基合金广泛应用于航空航天、船舶、化工等领域。
03
钛基合金的优点包括优良的高温强度、蠕变强度、抗疲劳性能和耐腐 蚀性能，密度低，减轻设备重量。
04
钛基合金的缺点是加工困难，成本较高，但其使用寿命长，适用于高 温和腐蚀环境。
应用
广泛应用于发动机、涡轮机、热力管道等需要承受交变载荷的设 备。
03 耐热合金的种类与特性
高温合金
01
02
03
04
高温合金是指在高温下具有优 良力学性能和抗氧化、抗腐蚀
能力的合金。
高温合金主要应用于航空航天 、能源、化工等领域，用于制
造高温部件和设备。
高温合金的优点包括良好的高 温强度、蠕变强度、抗疲劳性 能和抗氧化、抗腐蚀能力。
化学性能比较
抗氧化性
耐热合金的抗氧化性通常优于耐热钢，因为合金元素可以形成更 稳定的氧化膜。
抗腐蚀性
耐热合金的抗腐蚀性也优于耐热钢，因为合金元素可以增强钢的钝 化性能。
高温稳定性
在高温环境下，耐热合金的化学稳定性通常优于耐热钢。
机械性能比较
1 2
强度
耐热合金的强度通常高于耐热钢，因为合金元素 可以细化钢的晶粒，从而提高强度。
韧性
在低温环境下，耐热钢的韧性通常优于耐热合金。 但在高温环境下，耐热合金的韧性可能会降低。
3
疲劳强度
耐热合金的疲劳强度通常高于耐热钢，特别是在 循环载荷下。
06 耐热钢与耐热合金的未来 发展与挑战
新材料的研发与应用
研发新型耐热钢与耐热合金，以满足更高温度和更复杂环境下的应用需求。 探索新型的合金元素和制备工艺，以提高材料的抗氧化、抗蠕变和抗腐蚀性能。
耐热钢
5．1．4．2 耐热钢耐热钢是指在高温下有良好的化学稳定性和较高强度，能较好适应高温条件的特殊合金钢。
主要用于制造工业加热炉、内燃机、石油及化工机械与设备等高温条件工作的零件。
(1)耐热性的概念钢的耐热性包括热化学稳定性和高温强度两方面的涵义。
热化学稳定性是指钢在高温下抵抗各类介质的化学腐蚀的能力，其中最基本且最重要的是抗氧化性。
热化学稳定性主要由钢的化学成分决定。
在钢中加人Cr、Al和Si对提高抗氧化能力有显著的效果，因为Cr、Al和Si在高温氧化时能与氧形成一层完整致密具有保护性的Cr2O3，A12O3或SiO2氧化膜。
其中Cr 是首选的合金元素，当钢中WCr≈15％时，钢的抗氧化温度可达900℃；WCr ≈20％～25％时，钢的抗氧化温度可达1100℃。
稀土(少量的钇、铈等)元素也能提高耐热钢的抗高温氧化的能力。
这主要是由于稀土氧化物除了能改善氧化膜的抗氧化性能外，还能改善氧化膜与金属表面的结合力。
在钢的表面渗铝、渗硅或铬铝、铬硅共渗都有显著的抗氧化能力。
高温强度是指钢在高温下抵抗塑性变形和断裂的能力。
常用蠕变极限和持久强度这两个力学性能指标来考核。
通过在钢中加入Cr、Ni、W、Mo等元素形成固溶体，强化基体，提高再结晶温度，增加基体组织稳定性；加入V、Ti、Nb、Al等元素，形成硬度高、热稳定性好的碳化物，阻止蠕变的发展，起弥散强化的作用；微量B与稀土(RE)元素，强化晶界等措施可提高钢的高温强度。
(2)常用耐热钢按使用特性不同，耐热钢分为以抗氧化性为主要使用特性的抗氧化钢和以高温强度为主要使用特性的热强钢。
①抗氧化钢抗氧化钢大多数是在碳质量分数较低的高Cr钢、高CrNi钢或高Cr—Mn 钢基础上添加适量Si或Al配制而成的，主要有铁素体型和奥氏体型两类。
铁素体型抗氧化钢，如1Crl3SiAl，其最高使用温度900℃，常用作喷嘴、退火炉罩等。
奥氏体型抗氧化钢，如2Cr20Mn9Ni2Si2N和3Crl8Mnl2Si2N 钢具有良好的抗氧化性能(最高使用温度可达1000℃、抗硫腐蚀和抗渗碳能力，还具有良好的铸造性能，所以常用于制造铸件，还可进行剪切、冷热冲压和焊接。
耐热钢
铁素体钢
含有较多的铬、铝、硅等元素，形成单相铁素体组织，有良好的抗氧化性和耐高温气体腐蚀的能力,但高温 强度较低,室温脆性较大，焊接性较差。如1Cr13SiAl,1Cr25Si2等。一般用于制作承受载荷较低而要求有高温抗 氧化性的部件。
奥氏体钢
奥氏体钢含有较多的镍、锰、氮等奥氏体形成元素，在 600℃以上时，有较好的高温强度和组织稳定性，焊 接性能良好。通常用作在 600℃以上工作的热强材料。
硼、稀土均为耐热钢中的微量元素。硼溶入固溶体中使晶体点阵发生畸变，晶界上的硼又能阻止元素扩散和 晶界迁移，从而提高钢的高温强度；稀土元素能显著提高钢的抗氧化性，改善热塑性。
分类
珠光体钢 马氏体钢
铁素体钢 奥氏体钢
珠光体钢
耐热钢合金元素以铬、钼为主，总量一般不超过5%。其组织除珠光体、铁素体外,还有贝氏体。这类钢在 500～600℃有良好的高温强度及工艺性能，价格较低，广泛用于制作 600℃以下的耐热部件。如锅炉钢管、汽轮 机叶轮、转子、紧固件及高压容器、管道等。
基本信息
简介
类别
常用于
简介
耐热钢（heat-resisting steels) 在高温条件下，具有抗氧化性和足够的高温强度以及良化钢和热强钢两类。抗氧化钢又简称不起皮钢。热强钢是指在高温下具有 良好的抗氧化性能并具有较高的高温强度的钢。
奥氏体抗氧化钢大多采用高温固溶热处理，以获得良好的冷变形性。奥氏体热强钢则先用高温固溶处理，然 后在高于使用温度60～100℃条件下进行时效处理,使组织稳定化，同时析出第二相，以强化基体。耐热铸钢多在 铸态下使用，也有根据耐热钢的种类采用相应的热处理的。
用途
用途
耐热钢图册 耐热钢
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典型钢种有：16Mo，15CrMo，12Cr1MoV， 12Cr2MoWVTiB，10Cr2Mo1,25Cr2Mo1V,20Cr3MoWV等。
耐热钢板标准
耐热钢板标准
耐热钢板是一种用于高温工作环境的钢板，通常用于制造炉子、锅炉和其他高温设备。
耐热钢板的标准主要包括以下几个方面：
1. 化学成分：耐热钢板的化学成分应符合相应的标准要求。
常见的化学成分包括碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)、铬(Cr)、镍(Ni)、钼(Mo)和铌(Nb)等元素。
不同的耐热钢板标准
可能对每个元素的含量有不同的要求。
2. 机械性能：耐热钢板的机械性能包括抗拉强度、屈服强度、延伸率和冲击韧性等。
不同的耐热钢板标准对这些机械性能参数通常有明确的要求。
3. 热处理：耐热钢板常需要进行热处理，以获得所需的力学性能和耐热性能。
耐热钢板标准通常会对热处理工艺和参数进行规定，如预热温度、保温时间和冷却方式等。
4. 表面质量：耐热钢板的表面质量对于使用寿命和耐磨性等方面有重要影响。
耐热钢板标准通常会对表面缺陷、氧化皮和锈蚀等进行规定。
5. 尺寸和重量：耐热钢板的尺寸和重量通常有一定的标准范围，以满足不同工程的需要。
耐热钢板标准会对板材的厚度、宽度和长度等进行限制。
常见的耐热钢板标准有ASTM、EN、JIS和GB等。
不同国家
和地区有各自的标准，用户需根据具体的需求选择相应的标准。
耐热钢板牌号
耐热钢板牌号摘要：1.耐热钢板的概念和用途2.耐热钢板的主要牌号3.耐热钢板的生产工艺4.耐热钢板的性能特点5.耐热钢板的应用领域正文：耐热钢板是一种特殊的合金钢板，具有优良的耐高温性能，广泛应用于各种高温环境下的工业设施和设备。
本文将介绍耐热钢板的概念和用途，以及主要的牌号、生产工艺、性能特点和应用领域。
一、耐热钢板的概念和用途耐热钢板，顾名思义，是一种具有较高耐热性能的钢板。
它主要是指在高温环境下具有良好的抗氧化性、抗蠕变性和耐磨性的钢板。
耐热钢板的用途非常广泛，主要用于锅炉、炉膛、烟道、热交换器、石油裂化装置等高温设备及部件。
二、耐热钢板的主要牌号我国耐热钢板的牌号主要有以下几种：1.0Cr25Ni20Si2 (310S)2.1Cr20Ni14Si2 (309S)3.0Cr20Ni14Si2 (304S)4.1Cr18Ni9Ti (321)5.1Cr25Ni20Si2 (310)6.0Cr25Ni20 (310)三、耐热钢板的生产工艺耐热钢板的生产工艺主要包括热轧、冷轧、热处理和表面处理等。
其中，热处理是提高耐热钢板性能的关键工艺，包括固溶处理、时效处理等。
四、耐热钢板的性能特点耐热钢板的性能特点主要表现在以下几个方面：1.良好的耐高温性能：在高温环境下，耐热钢板具有优良的抗氧化性、抗蠕变性和耐磨性。
2.良好的焊接性能：耐热钢板可采用各种焊接方法进行连接，具有良好的焊接性能。
3.良好的耐腐蚀性：耐热钢板具有一定的耐腐蚀性，特别是在氧化性气氛中具有较好的耐腐蚀性。
五、耐热钢板的应用领域耐热钢板广泛应用于各种高温环境下的工业设施和设备，如锅炉、炉膛、烟道、热交换器、石油裂化装置等。
此外，耐热钢板还应用于航空航天、化工、能源等高温领域。
总之，耐热钢板是一种具有优良耐高温性能的合金钢板，广泛应用于高温环境下的工业设施和设备。
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00℃以下反复加热。
6
0Cr23Ni13
比0Cr18Ni9耐氧化性好，可承受980℃以下反复加热的炉用部件
7
0Cr25Ni20
比0Cr23Ni13抗氧化性好，可承受1035℃加热的炉用部件
8
3Cr18Mn12Si2N
有较高的高温强度。和一定的抗氧化性，并有较好的抗硫及抗增碳性，可用于吊挂支架，渗碳炉构件，加热炉传送带，炉盘，炉爪等
9
2Cr20Mn9Ni2N
特性和用途同3cr18Mn12Si12N,还可用作盐浴坩埚和加热炉管道等
10
1Cr18Ni9Ti
有良好的耐热性及抗腐蚀性，做加热炉管，燃烧室筒体。退火炉罩等
11
0Cr18Ni10Ti
作400～900℃腐蚀条件下使用的部件，高温用焊接结构部件
12
0Cr18Ni11Nb
作400～900℃腐蚀条件下使用的部件，高温用焊接结构部件
4Cr9Si2
有较高的热强性，作炉子料盘，辅射管吊挂
18
4Cr10Si2Mo
有较高的热强性，用于850℃以下工作的炉用构件
19
1Cr11MoV
有较高的热强性，良好的减震性及组织稳定性，用于高温风机叶片
20
1Cr13
作800℃以下耐氧化部件
21
2Cr13
淬火状态下硬度高，耐腐性良好
常用耐热钢的特性和用途；
类型
序号
牌号
特性和用途
奥氏体型
1
2Cr21Ni12N
以抗氧化为主的炉用部件
2
0Cr25Ni20
承受1035℃以下反复加热的抗氧化钢，炉用部件，喷嘴，燃烧室等
3
2Cr23Ni13
承受980℃以下反复加热的抗氧化钢，加热炉部件，重油燃烧器
4
1Cr16Ni35
抗渗碳，渗氮性大的钢种可承受1035℃反复加热，炉用钢件，石油裂解装置
铁素体型
13
2Cr25N
耐高温腐蚀性强，1082℃以下不易产生剥落的氧化皮，用于燃烧室
14
2Cr13Al
由于冷却硬化少，用于退火箱，淬火台架
15
1C17
作900℃以下耐氧化部件，散热器，炉用部件，油喷嘴
马氏体型
16
1Cr5Mo
能抗石油裂化过程中产生的腐蚀，作再热蒸汽管，石油裂解管，炉内吊架，紧固件
17