В современной промышленности широко применяются специальные стали, способные сохранять свои свойства при экстремальных тепловых нагрузках. Среди них выделяют жаростойкие и жаропрочные стали. Несмотря на схожесть названий, эти материалы имеют принципиальные различия в своих свойствах и областях применения. В данной статье рассмотрим, что отличает жаростойкие стали от жаропрочных, и где они используются.
Жаростойкие стали (также называемые окалиностойкими) — это материалы, которые способны сопротивляться окислению и коррозии в газовых средах при высоких температурах (обычно выше 550 °C). Основная задача таких сталей — сохранять свою структуру и поверхность, не разрушаясь под воздействием кислорода, серы или других агрессивных веществ.
Жаропрочные стали — это материалы, которые сохраняют высокую механическую прочность и устойчивость к деформации при длительном воздействии высоких температур.
Сравнительная таблица
| Характеристика |
Жаропрочная сталь |
Жаростойкая сталь |
| Основное свойство |
Сохранение высокой механической прочности и устойчивости к ползучести (деформации под нагрузкой) при высоких температурах. |
Устойчивость к окислению (коррозии) при высоких температурах. |
| Температурный диапазон |
Выдерживают температуры до 1000 °C и выше, одновременно сопротивляясь механическим нагрузкам. |
Работают при температурах до 800–1100 °C, но без значительных механических нагрузок. |
| Механическая прочность |
Высокая прочность, устойчивость к ползучести и усталости при повышенных температурах. |
Может снижаться при высоких температурах. |
| Устойчивость к окислению |
Умеренная |
Высокая |
| Применение |
- Лопатки газовых турбин
- Детали реактивных двигателей
- Элементы атомных реакторов
- Котлы высокого давления
|
- Детали печей, теплообменников, газовых турбин.
- Элементы нагревательных установок, работающих в агрессивных средах.
- Трубы для транспортировки горячих газов.
|
| Легирующие элементы |
Добавляются никель, молибден, вольфрам и ванадий. |
Преобладают хром, алюминий и кремний. |
| Примеры марок |
12Х18Н10Т, 20Х23Н18, 10Х11Н23Т3МР |
15Х25Т, 08Х17Т, 20Х23Н18 |
Ключевые различия
Основное различие между ними заключается в том, что жаростойкие стали защищены от окисления, но не всегда могут быть прочны при высоких температурах. А жаропрочные стали сохраняют прочность и устойчивость к деформации, но не всегда устойчивы к окислению.
На практике иногда используются стали, сочетающие оба свойства (жаростойкость и жаропрочность), например, в авиационных или энергетических установках.
Ранее в журнале: Какие металлы называют жаропрочными? - статья о свойствах, видах и применении жаропрочной стали.
-40x40.png)
