img103

Żaroodporność to odporność stopu na działanie czynników chemicznych, głównie powietrza oraz spalin i ich agresywnych składników w temperaturze wyższej niż

600°C

Żarowytrzymałość to odporność stopu na odkształcenia, z czym się wiąże zdolność do wytrzymywania obciążeń mechanicznych w temperaturze powyżej 600°C

Żaroodporność jest ściśle związana ze skłonnością stali do tworzenia zgorzeliny. Zgorzelina powinna stanowić ciągłą warstwę, dokładnie przylegającą do metalicznego rdzenia, co utrudnia dyfuzję utleniacza i jonów metalu. Wymagania te spełniają niskowęglowe stale o jednofazowej strukturze ferrytu lub austenitu zawierające znaczną ilość Cr, Ni oraz dodatkowo Si i Al.

m

Żarowytrzymałość w temperaturze wyższej od 600°C jest uzależniona głównie od odporności na pełzanie

Dużą żarowytrzymałość wykazują więc stale o strukturze austenitycznej ze wzgiędu na mniejsze współczynniki dyfuzji niż w ferrycie, o znacznej wielkości ziarn i z dyspersyjnymi wydzieleniami faz, głównie na granicach ziarn.

Wpływ pierwiastków na żaroodporność i żarowytrzymałość.

Chrom jest podstawowym pierwiastkiem zwiększającym żaroodporność stali . Dodatek ok. 5% Cr zapewnia odpowiednią żaroodporność w temperaturze do do 650 Zwiększenie stężenia tego pierwiastka powoduje wzrost żaroodporności do ok. 1100°C przy stężeniu ok. 30%Cr.

Pierwiastki takie jak Si i Al. mimo analogicznego wpływu na żaroodporność, są dodawane w ograniczonej ilości odpowiednio ok. 3% i 2,5% ze względu na niekorzystny wpływ na własności plastyczne stali

Pierwiastki V i Mo wywierają niekorzystny wpływ na żaroodporność stali.

Tlenki wanadu bowiem łatwo ulegają stopnieniu a tlenki molibdenu utleniają się.

Ni nie zwiększa żaroodporności stali jednak w stężeniu 9% w obecności ok. 18% Cr powoduje tworzenie trwałej struktury austenitycznej co decyduje o zwiększeniu żarowytrzymałości stali.

Żarowytrzymałość podwyższają pierwiastki stopowe zwiększające energię wiązania atomów w sieci roztworu stałego, a więc podwyższające temperaturę topnienia i rekrystalizacji, do których należą: Mo, W, V, Co, a także Ti, Cr i Si.

Żarowytrzymałość jest ponadto zwiększania w wyniku umocnienia zgniotowego oraz utwardzenia dyspersyjnego.

Obniżenie żarowytrzymałości następuje w skutek poligonizacji i rekrystalizacji stali uprzednio odkształconej plastycznie na zimno.

Zawartość węgla w tych stalach ze względu na zapewnienie odpowiedniej spawalności jest ograniczona do ok. 0,2%.