4.1.5 Інші матеріали

Широке використання в промисловості знаходить жаростійкий чавун як найбільш дешевий та доступний матеріал. Для деталей, що працюють при температурах до 300 °С, можуть використовуватися сірі чавуни за умови отримання дрібного графіту. До 450…500 °С задовільними характеристиками володіють відливки із модифікованого та ковкого чавуну. Незначне легування хромом (іноді сумісно із нікелем) дозволяє підвищити температуру використання чавунів до 700 °С. Не менш важливим фактором є високі ливарні характеристики простих та низьколегованих чавунів. Більш важкі умови роботи та необхідність використання відливок для роботи при температурах вище 600…700 °С вимагають обов’язкового використання спеціальних чавунів.

До основних легувальних елементів жаростійких чавунів відносяться хром, кремній та алюміній. При розробці цих чавунів керуються такими ж принципами жаростійкого легування, що й при розробці жаростійких сталей. Рекомендації по використанню жаростійких чавунів приведено в табл. 4.2.

Жаростійкість сплавів магнію з Mn, Zn, Al вище, ніж нелегованого магнію. Поліпшує жаростійкість магнію берилій (0,02…0,05 %), усуваючи самозаймистість при технологічній обробці.

Жаростійкість промислових мідних сплавів (латуней та бронз) вище жаростійкості міді, оскільки вони леговані елементами четвертої групи. Високою жаростійкістю володіють сплави міді із Ве, Al, Mn; ненабагато поступаються їм сплави з Zn, Sn, Si.

Жаростійкість промислових алюмінієвих сплавів така ж висока, як і нелегованого алюмінію. Виключення складають сплави з магнієм типу АМг, оскільки в них при нагріванні утворюється власний пухкий оксид MgO.

Жаростійкість сплавів титану можна підвищити використанням жаростійких покриттів.

Тугоплавкі метали (Мо, W, Ta, Nb) мають низьку жаростійкість. Вони не можуть працювати в окислювальних середовищах при температурі вище 500°С. Об’ємне легування підвищує жаростійкість (розроблено сплави ніобію з підвищеною жаростійкістю). Основні зусилля спеціалістів спрямовані на розробку захисних покриттів.

Поряд із жаростійкими металами та сплавами широке використання в промисловості отримали кераміка та металокераміка (кермети). Загальним недоліком цих матеріалів (на основі окислів, боридів, карбідів, нітридів та силіцидів) є їх висока крихкість при кімнатній температурі [7].

Таблиця 4.2 – Жаростійкі чавуни [7]

Чавуни	Марка	Використання		Максимальна робоча температура, °С			Показники жаростійкості
							Температура випробування, °С	Приріст маси, г(м2год.)		Ріст, %
1	2	3		4			5	6		7
Хромисті низьколеговані	ЧХ1	Холодильні плити доменних печей, колосники, реторти, деталі газотурбінних двигунів та компресорів, пальники, кокілі		500			500 600	0,20 0,50		0,05 0,20
	ЧХ2	Колосники та балки горнів агломераційних машин, деталі хімічного та нафтохі-мічного обладнання, турбокомпресорів, термічних печей та ін.		600			600 700	0,50 0,50		0,05 0,20
	ЧХ3			700			700 800	0,50 1,50		0,10 0,50
Хромисті високолеговані	ЧХ16	Арматура хімічного машинобудування, пічна арматура, деталі цементаційних печей		900			–	–		–
	ЧХ22С	Деталі, що не підлягають дії навантажень. Пічна арматура та ін.		1000			–	–		–
Продовження табл. 4.2
1	2	3			4		5		6	7
	ЧХ28		Деталі, що працюють при невеликих навантаженнях в середовищі SO2 та SO3, в лугах, азотній кислоті, розчинах та розплавах солей до 1000 °С. Деталі відцентрових насосів, пічна арматура		1100		900 1000		0,20 0,20		– –
Кремнисті низьколеговані	ЧС5		Колосники, бронеплити для печей випалювання цементної промисловості, сірковуглецеві реторти		700		800		0,20		0,40
	ЧС5Ш		Арматура котлів, деталі пароперегрівачів котлів, газові сопла, подові плити термічних печей		800		800 900		0,05 0,20		− 0,20
Алюмінієві низьколеговані	ЧЮХШ		Прес-форми для виробів зі скла, деталі пічного обладнання, ролики листопрокатних станів		700		−		−		−
Алюмінієві високолеговані	ЧЮ6С5		Відливки, що працюють при температурах до 800 °С в умовах різких теплозмін		800	−			−			−
	ЧЮ7Х2		Деталі пічної арматури		800	−			−			−
Продовження табл. 4.2
1	2		3		4	5			6			7
	ЧЮ22Ш		Деталі арматури котлів, деталі пароперегрівачів котлів, печей випалювання, колосники		1100	1100			0,05			−
	ЧЮ30		Деталі печей випалювання колчедану		1100	−			−			−

Примітки.

1. Ш – графіт має кулькову форму.

2.Зірочкою відмічено жаростійкі чавуни із підвищеною зносостійкістю.