Χαρακτηριστικά του θερμανθεκτικού χάλυβα

Θερμανθεκτικοί χάλυβες θεωρούνται αυτοί που έχουν καλές μηχανικές ιδιότητες σε απαιτήσεις για σύντομο και μεγάλο χρόνο, και που ξεχωρίζουν από μια ιδιαίτερη αντοχή έναντι της επίδρασης θερμών αερίων παραγώγων καύσης όπως και τηγμάτων αλάτων και μετάλλων σε θερμοκρασίες περίπου πάνω από 550°C. Η αντοχή τους ωστόσο εξαρτάται κατά πολύ από τις συνθήκες προσβολής και για το λόγο αυτό δεν μπορούν να χαρακτηριστούν επακριβώς από τις ληφθείσες τιμές μίας και μόνης διαδικασίας ελέγχου.

Schenk Stahl Lager

Οι χάλυβες που είναι ανθεκτικοί στη θερμότητα και την οξείδωση έχουν τέτοια σύσταση ώστε η προκύπτουσα οξείδωση να δυσκολεύει τη δυνατότητα διάχυσης των στοιχείων κραμάτων στην επικάλυψη οξειδίου και συνεπώς να προστατεύει τον χάλυβα από περαιτέρω σκωρίωση. Αυτό επιτυγχάνεται με τη βοήθεια των οξειδίων του στοιχείου κράματος που ονομάζεται Χρώμιο. Το πυρίτιο και το αλουμίνιο αυξάνουν επίσης την αντοχή στην οξείδωση. Γίνεται διαφοροποίηση μεταξύ φεριτικού και ωστενιτικού χάλυβα. Οι φεριτικοί και φεριτικοί-ωστενιτικοί χάλυβες είναι μαγνητικοί ενώ οι ωστενιτικοί δεν είναι.

Φεριτικοί χάλυβες

Το βασικό τους στοιχείο το Χρώμιο επιφέρει μία μεταβαλλόμενη φεριτική δομή υλικού. Μέσω σύμμειξης πυριτίου και αλουμινίου τα οποία επιφέρουν εξίσου δημιουργία φερίτη, αυξάνεται και η αντοχή στην οξείδωση. Αποκτούν μεγάλη αντοχή στα θειούχα αέρια, εμφανίζουν όμως αντίθετα μία μικρή αντοχή στο χρόνο σε σχέση με τους θερμανθεκτικούς ωστενιτικούς χαλύβες σε υψηλές θερμοκρασίες. Σε συγκεκριμένα πεδία θερμοκρασίας εμφανίζεται ευθρυπτότητα. Αυτή η ευθρυπτότητα επέρχεται κυρίως μετά την ψύξη σε θερμοκρασία δωματίου, για το λόγο αυτό πρέπει να αποφεύγονται καταπονήσεις τύπου κρούσης όπως π.χ. σε επισκευές.

Ωστενιτικοί χάλυβες

Οι χάλυβες αυτού του τύπου έχουν χάρη στην επιπλέον περιεκτικότητα σε νικέλιο μία ελεύθερη από μεταβολές ωστενιτική δομή υλικού και ξεχωρίζουν χάρη στην υψηλή αντοχή στη θερμότητα και στην συνεκτικότητα. Η τάση ευθρυπτότητας είναι εμφανώς μικρότερη από ότι στους φεριτικούς χάλυβες. Εμφανίζεται εν μέρει μετά από μεγάλα χρονικά διαστήματα ή μετά από την υπερκέραση μίας ελάχιστης θερμοκρασίας δεν εμφανίζεται καν. Η αντοχή οξείδωσης σε οξειδωτική ατμόσφαιρα είναι πολύ μεγάλη. Αυτός ο τύπος ατσαλιών είναι ευαίσθητος έναντι θειούχων αερίων με διαλύτη. Έχουν καλή δυνατότητα ψυχρής μορφοποίησης και έχουν πρακτικά δυνατότητα συγκόλλησης μετά από όλες τις διαδικασίες.

Χάλυβες με βάση το νικέλιο

Αυτά τα υλικά εμφανίζουν μία εξαιρετική ανθεκτικότητα σε διάβρωση, εκτριβή και σπηλαίωση. Τα εξαιρετικά θερμανθεκτικά κράματα έχουν μία αντοχή σε διάβρωση ζεστού αερίου και μπορούν να χρησιμοποιηθούν μέχρι και σε 1150°C. Τα κράματα τα οποία βασίζονται στο νικέλιο χρησιμοποιούνται σε θερμοτεχνικές διαδικασίες και στην κατασκευή σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και στην κατασκευή εγκαταστάσεων. Ειδικά σε μη οξειδωτική ατμόσφαιρα, η υψηλή περιεκτικότητα νικελίου κάνει τα κράματα ευαίσθητα έναντι θειούχων αερίων. Σωλήνες αυτού του υλικού δεν έχουν τάση προς ευθρυπτότητα και μπορούν να επιφορτίζονται κατά πολύ μηχανικά ακόμα και σε καλές ιδιότητες αντοχής στη θερμότητα και σε υψηλές θερμοκρασίες. Κράματα με βάση το νικέλιο με αντοχή στη θερμότητα μπορούν να συγκολληθούν σύμφωνα με όλες τις συμβατικές μεθόδους συγκόλλησης.