내열강은 고온 내산화성과 고온 강도를 지닌 강을 말합니다. 고온 산화 저항은 공작물이 고온에서 오랫동안 작동하도록 보장하는 중요한 조건입니다. 고온 공기와 같은 산화 환경에서 산소는 강철 표면과 화학적으로 반응하여 다양한 산화철 층을 형성합니다. 산화물 층은 매우 느슨하여 강철의 원래 특성을 잃고 떨어지기 쉽습니다. 강철의 고온 내산화성을 향상시키기 위해 강철에 합금 원소를 첨가하여 산화물 구조를 변화시킵니다. 일반적으로 사용되는 합금 원소에는 크롬, 니켈, 크롬, 실리콘, 알루미늄 등이 있습니다. 강철의 고온 내산화성은 화학 성분과만 관련이 있습니다.
고온 강도는 강철이 고온에서 오랜 시간 동안 기계적 하중을 유지하는 능력을 나타냅니다. 고온에서 기계적 부하를 받는 강철에는 두 가지 주요 효과가 있습니다. 하나는 연화입니다. 즉, 온도가 증가함에 따라 강도가 감소합니다. 두 번째는 크리프입니다. 즉, 일정한 응력이 작용하면 소성 변형량이 시간이 지남에 따라 천천히 증가합니다. 고온에서 강의 소성 변형은 입계 슬립과 입계 슬립에 의해 발생합니다. 강철의 고온 강도를 향상시키기 위해 일반적으로 합금 방법이 사용됩니다. 즉, 강철에 합금원소를 첨가하여 원자간의 결합력을 향상시키고 양호한 조직을 형성하게 된다. 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 바나듐, 티타늄 등을 첨가하면 강철 매트릭스를 강화하고 재결정 온도를 높일 수 있으며 Cr23C6, VC, TiC 등과 같은 강화상 탄화물 또는 금속간 화합물을 형성할 수도 있습니다. 이러한 강화상은 다음과 같습니다. 고온에서 안정하고, 용해되지 않으며, 뭉쳐서 자라지 않으며, 경도를 유지한다. 니켈은 주로 다음과 같은 목적으로 첨가됩니다.오스테나이트. 오스테나이트의 원자는 페라이트보다 더 촘촘하게 배열되어 있어 원자 사이의 결합력이 더 강하고 원자의 확산이 더 어렵습니다. 따라서 오스테나이트의 고온 강도가 더 좋습니다. 내열강의 고온강도는 화학조성뿐만 아니라 미세조직과도 관련이 있음을 알 수 있다.
고합금 내열성강철 주물작동 온도가 650℃를 초과하는 경우에 널리 사용됩니다. 내열강 주물은 고온에서 작동하는 강을 말합니다. 내열주강품의 개발은 발전소, 보일러, 가스터빈, 내연기관, 항공엔진 등 다양한 산업분야의 기술진보와 밀접한 관련이 있습니다. 다양한 기계와 장치가 사용하는 온도와 응력, 환경이 다르기 때문에 사용되는 강철의 종류도 다릅니다.
스테인레스강 상당 등급 | |||||||||
| 여러 떼 | 아이시 | W-스토프 | 소음 | BS | SS | 아프노르 | UNE / IHA | JIS | 유니 |
| 마르텐사이트 및 페라이트계 스테인리스강 | 420℃ | 1,4034 | X43Cr16 | ||||||
| 440B/1 | 1,4112 | X90 Cr Mo V18 | |||||||
| - | 1.2083 | X42 크롬 13 | - | 2314 | Z40C14 | F.5263 | SU 420 J1 | - | |
| 403 | 1.4000 | X6Cr13 | 403 S 17 | 2301 | Z 6 C 13 | F.3110 | SU 403 | X6Cr13 | |
| (410S) | 1.4001 | X7 크롬 14 | (403 S17) | 2301 | 지 8 기 13 | F.3110 | SU 410 S | X6Cr13 | |
| 405 | 1.4002 | X6 CrAl 13 | 405 S 17 | - | Z 8 CA 12 | F.3111 | SU 405 | X6 CrAl 13 | |
| 416 | 1.4005 | X12 CrS 13 | 416 S 21 | 2380 | Z 11 CF 13 | F.3411 | SU 416 | X12CrS13 | |
| 410 | 1.4006 | X 10Cr 13 | 410 S21 | 2302 | Z10C14 | F.3401 | SU 410 | X12Cr13 | |
| 430 | 1.4016 | X6 Cr 17 | 430 S 17 | 2320 | 지 8 기 17 | F.3113 | SU 430 | X8Cr17 | |
| 420 | 1.4021 | X20 크롬 13 | 420 에스 37 | 2303 | Z 20 C 13 | F.3402 | SU 420 J1 | X20Cr13 | |
| 420F | 1.4028 | X30 Cr 13 | 420S45 | (2304) | Z30C13 | F.3403 | SU 420 J2 | X30Cr13 | |
| (420) | 1.4031 | X39Cr13 | 420S45 | (2304) | Z40C14 | F.3404 | (SUS 420 J1) | - | |
| 431 | 1.4057 | X20 CrNi 17 2 | 431 S 29 | 2321 | Z 15 CNi 16.02 | F.3427 | SU 431 | X16CrNi16 | |
| 430F | 1.4104 | X12 CrMoS 17 | - | 2383 | Z 10 CF 17 | F.3117 | SUS 430F | X10CrS17 | |
| 434 | 1.4113 | X6 CrMo 17 | 434 S 17 | 2325 | Z 8 CD 17.01 | - | SU 434 | X8CrMo17 | |
| 430Ti | 1.4510 | X6 CrTi 17 | - | - | Z 4 CT 17 | - | SUS 430LX | X6CrTi17 | |
| 409 | 1.4512 | X5 CrTi 12 | 409 S 17 | - | Z 6 CT 12 | - | 서 409 | X6CrTi12 | |
| 오스테나이트계 스테인리스강 | 304 | 1.4301 | X5 CrNi 18 9 | 304S15 | 2332 | Z 6 CN 18.09 | F.3551 | SU 304 | X5CrNi18 10 |
| 305 | 1.4303 | X5 CrNi 18 12 | 305 S 19 | - | Z 8 CN 18.12 | - | SU 305 | X8CrNi19 10 | |
| 303 | 1.4305 | X12 CrNiS 18 8 | 303 S 21 | 2346 | Z 10 CNF 18.09 | F.3508 | SU 303 | X10CrNiS 18 09 | |
| 304L | 1.4306 | X2 CrNiS 18 9 | 304S12 | 2352 | Z 2 CN 18.10 | F.3503 | SU 304L | X2CrNi18 11 | |
| 301 | 1.4310 | X12 CrNi 17 7 | - | 2331 | Z 12 CN 17.07 | F.3517 | SUS 301 | X12CrNi17 07 | |
| 304 | 1.4350 | X5 CrNi 18 9 | 304 에스 31 | 2332 | Z 6 CN 18.09 | F.3551 | SU 304 | X5CrNi18 10 | |
| 304 | 1.4350 | X5 CrNi 18 9 | 304 에스 31 | 2333 | Z 6 CN 18.09 | F.3551 | SU 304 | X5CrNi18 10 | |
| 304LN | 1.4311 | X2 CrNiN 18 10 | 304 에스 62 | 2371 | Z 2 CN 18.10 | - | SUS 304 LN | - | |
| 316 | 1.4401 | X5 CrNiMo 18 10 | 316 에스 16 | 2347 | Z 6 CND 17.11 | F.3543 | SU 316 | X5CrNiMo17 12 | |
| 316L | 1.4404 | - | 316 S 12/13/14/22/24 | 2348 | Z 2 CND 17.13 | SUS316L | X2CrNiMo17 12 | ||
| 316LN | 1.4429 | X2 CrNiMoN 18 13 | - | 2375 | Z 2 CND 17.13 | - | SUS 316 LN | - | |
| 316L | 1.4435 | X2 CrNiMo 18 12 | 316 S 12/13/14/22/24 | 2353 | Z 2 CND 17.13 | - | SUS316L | X2CrNiMo17 12 | |
| 316 | 1.4436 | - | 316 에스 33 | 2343 | Z 6 CND18-12-03 | - | - | X8CrNiMo 17 13 | |
| 317L | 1.4438 | X2 CrNiMo 18 16 | 317 S 12 | 2367 | Z 2 CND 19.15 | - | SU 317L | X2CrNiMo18 16 | |
| 329 | 1.4460 | X3 CrNiMoN 27 5 2 | - | 2324 | Z5 CND 27.05.Az | F.3309 | SU 329 J1 | - | |
| 321 | 1.4541 | X10 CrNiTi 18 9 | 321 S 12 | 2337 | Z 6 CND 18.10 | F.3553 | SUS 321 | X6CrNiTi18 11 | |
| 347 | 1.4550 | X10 CrNiNb 18 9 | 347 S 17 | 2338 | Z 6 CNNb 18.10 | F.3552 | SU 347 | X6CrNiNb18 11 | |
| 316Ti | 1.4571 | X10 CrNiMoTi 18 10 | 320 S 17 | 2350 | Z 6 CNDT 17.12 | F.3535 | - | X6CrNiMoTi 17 12 | |
| 309 | 1.4828 | X15 CrNiSi 20 12 | 309 에스 24 | - | Z 15 CNS 20.12 | - | 서309 | X16 CrNi 24 14 | |
| 330 | 1.4864 | X12 NiCrSi 36 16 | - | - | Z 12 NCS 35.16 | - | SUH330 | - | |
| 이중 스테인레스 스틸 | S32750 | 1.4410 | X 2 CrNiMoN 25 7 4 | - | 2328 | Z3 CND 25.06Az | - | - | - |
| S31500 | 1.4417 | X 2 CrNiMoSi 19 5 | - | 2376 | Z2 CND 18.05.03 | - | - | - | |
| S31803 | 1.4462 | X 2 CrNiMoN 22 5 3 | - | 2377 | Z 3 CND 22.05(Az) | - | - | - | |
| S32760 | 1.4501 | X 3 CrNiMoN 25 7 | - | - | Z 3 CND 25.06 Az | - | - | - | |
| 630 | 1.4542 | X5CrNiCNb16-4 | - | - | - | - | - | - | |
| A564/630 | - | - | - | - | - | - | - | - | |
각국의 내열주강 규격
1) 중국표준
GB/T 8492-2002 "내열강 주물의 기술 조건"은 다양한 내열주강의 등급 및 실온 기계적 특성을 지정합니다.
2) 유럽표준
EN 10295-2002 내열 주강 표준에는 오스테나이트 내열 스테인리스강, 페라이트계 내열 스테인리스강, 오스테나이트-페라이트 이중 내열 스테인리스강은 물론 니켈 기반 합금 및 코발트 기반 합금이 포함됩니다.
3) 미국표준
ANSI/ASTM 297-2008 "General Industrial Iron-Chromium, Iron-Chromium-Nickel Heat-proof Steel Castings"에 명시된 화학적 조성은 승인의 근거가 되며 기계적 성능 테스트는 구매자가 요청한 경우에만 수행됩니다. 주문 시간. 내열 주강과 관련된 기타 미국 표준에는 ASTM A447/A447M-2003 및 ASTM A560/560M-2005가 있습니다.
4) 독일 표준
DIN 17465 "내열강 주물의 기술 조건"에는 다양한 내열 주강 등급의 화학적 조성, 실온에서의 기계적 특성 및 고온 기계적 특성이 별도로 명시되어 있습니다.
5) 일본표준
JISG5122-2003 "내열강 주물"의 등급은 기본적으로 미국 표준 ASTM과 동일합니다.
6) 러시아 표준
GOST 977-1988에는 중크롬 및 고크롬 내열강을 포함하여 19개의 내열 주강 등급이 지정되어 있습니다.
내열강의 수명에 대한 화학성분의 영향
내열강의 수명에 영향을 미칠 수 있는 화학성분은 매우 다양합니다. 이러한 효과는 조직의 안정성 향상, 산화 방지, 오스테나이트 형성 및 안정화, 부식 방지 등에서 발현됩니다. 예를 들어, 내열강의 미량원소인 희토류 원소는 강의 내산화성을 크게 향상시키고 열가소성을 변화시킬 수 있습니다. 내열강 및 합금의 기본 재료는 일반적으로 융점이 비교적 높고 자기 확산 활성화 에너지가 높거나 적층 결함 에너지가 낮은 금속 및 합금을 선택합니다. 다양한 내열강 및 고온 합금은 제련 공정에서 매우 높은 요구사항을 갖습니다. 왜냐하면 강의 개재물이나 특정 야금학적 결함이 있으면 재료의 내구성 강도 한계가 감소하기 때문입니다.
용체화 처리 등 첨단 기술이 내열강 수명에 미치는 영향
금속 재료의 경우 다양한 열처리 공정을 사용하면 구조와 입자 크기에 영향을 미쳐 열 활성화의 난이도가 변경됩니다. 주조 실패 분석에는 실패를 초래하는 많은 요인이 있으며, 주로 열 피로로 인해 균열이 발생하고 발생합니다. 이에 따라 균열의 시작과 전파에 영향을 미치는 일련의 요인이 있습니다. 그 중에서도 균열은 대부분 황화물을 따라 발생하기 때문에 황 함량이 매우 중요합니다. 황 함량은 원료의 품질과 제련에 의해 영향을 받습니다. 수소 보호 분위기에서 작업하는 주물의 경우, 황화수소가 수소에 포함되어 있으면 주물이 황화됩니다. 둘째, 용체화 처리의 적절성은 주조품의 강도와 인성에 영향을 미칩니다.
