Жароміцна сталь

Жаростійка сталь відноситься до сталі з високотемпературною стійкістю до окислення та високотемпературною міцністю. Стійкість до високотемпературного окислення є важливою умовою для забезпечення тривалої роботи виробу при високій температурі. Сталеві деталі у високотемпературному повітрі та в іншому середовищі окислення, кисню та хімічній реакції поверхні сталі утворюють різноманітний шар оксиду заліза, шар оксиду дуже пухкий, втратив оригінальні характеристики сталі, легко відпав. Щоб підвищити стійкість сталі до високотемпературного окислення, до сталі додають легуючі елементи, щоб змінити структуру оксиду. Зазвичай використовуються елементи сплаву: хром, кремній, алюміній тощо. Вони реагують з киснем, утворюючи щільний стабільний оксидний шар або шар пасивації Cr2O3, SiO2 або Al2O3, щоб захистити сталь від подальшого окислення. Додається кількість хрому, кремнію та алюмінію, і стійкість сталі до високотемпературного окислення хороша, але якщо кількість кремнію та алюмінію додається занадто багато, механічні властивості та процес обробки сталі погіршаться. Таким чином, жаростійка сталь з хромом як основним елементом сплаву, кремнієм, алюмінієм як допоміжним елементом, коротко кажучи, стійкість сталі до високотемпературного окислення пов’язана лише з хімічним складом.
Високотемпературна міцність означає здатність сталі витримувати механічне навантаження протягом тривалого часу при високій температурі. Сталь під дією високотемпературного механічного навантаження розм'якшується, тобто з підвищенням температури міцність знижується. Другий - це повзучість, тобто під дією постійного напруження кількість пластичної деформації повільно зростає з продовженням часу, а пластична деформація сталі при високій температурі спричинена ковзанням кристала та ковзанням по межі зерна. Метод легування зазвичай використовується для підвищення високотемпературної міцності сталі. Це також додавання елементів сплаву до сталі для покращення сили зв’язку між атомами та формування сприятливої ​​організації. Додавання хрому, молібдену, вольфраму, ванадію, титану тощо може зміцнити матрицю сталі, покращити температуру рекристалізації, але також може утворювати карбідні або інтерметалічні сполуки з підвищеною фазою, такі як Cr23C6, VC, TiC тощо. Ці посилені фази є стабільними при високій температурі, не розчиняються, не утворюють заповнювач і зберігають свою твердість. Нікель додають, в основному, для отримання аустеніту. Аустеніт щільніше організований, ніж атоми у фериті, а сила міжатомного зв’язку сильна, тому атомна дифузія ускладнена. Отже, інтенсивність високої температури аустеніту краща. Можна побачити, що високотемпературна міцність жароміцної сталі пов’язана не лише з хімічним складом, але й із тканиною.