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铸造耐热耐磨钢
发布时间：
2022-05-12 15:13
来源：
(1.青岛市机械研究所,山东青岛 266033 2.桂林福慧聚机械有限公司,广西桂林 541200)
耐热钢是在高温下保持热稳定性及热强度的钢，通常以蠕变极限与持久强度来衡量。而在建材水泥、电力火电、矿山冶金等工业领域对耐热钢提出了新的工况条件下的要求，即不仅要耐热而且要耐磨，在保持热稳定性及热强度的条件下要求具有高温抗磨粒磨损的性能，这就要求高温耐磨指标形成了耐热耐磨钢。
耐热钢在化学成分方面经合金化后提高耐热性能，而对碳量要求低碳化，含碳量高，降低耐热性。而耐热耐磨钢合金化在提高耐热性的同时对碳量要求高碳化以提高耐磨性，而碳高就降低耐热性。碳的高低对耐热与耐磨成了相互制约的因素。因此，不是所有的耐热钢都可用做耐热耐磨钢，在国家GB/T20878-2007不锈钢和耐热钢牌号及化学成分中有143个牌号，只能根据工况条件选用一些牌号作为耐热耐磨钢，加上科学技术高速发展创新出现的钢种，形成耐磨材料产业领域中的耐热耐磨钢。
1、国内部分耐热耐磨钢
1）、建材行业常用耐热耐磨钢反映在行业JC/T880-2001水泥工业用耐热钢铸件上，牌号与化学成分列如表1，组织类型、力学性能与热处理状态例如表2，特性与用途例如表3，本标准与国家标准、国际标准及部分国外标准对照表如表4。
表1 牌号与化学成分
|
序号 |
牌号 |
化学成分（W%） |
||||||||
|
C |
Si |
Mn |
Cr |
Ni |
Mo |
N |
P |
S |
||
|
1 |
ZG40Cr13Si2 |
0.30 |
1.00 |
0.50 |
12.00 |
1.00 |
0.50 |
-- |
0.040 |
0.030 |
|
2 |
ZG40Cr28Si2 |
0.30 |
1.00 |
0.50 |
27.00 |
1.00 |
0.50 |
-- |
0.040 |
0.030 |
|
3 |
ZG30Cr26Ni5Si2 |
0.20 |
1.00 |
0.50 |
24.00 |
4.00 |
0.50 |
--- |
0.040 |
0.030 |
|
4 |
ZG35Cr24Ni7Si2MnN |
0.30 |
1.30 |
0.80 |
23.00 |
7.00 |
0.50 |
0.20 |
0.040 |
0.030 |
|
5 |
ZG40Cr22Ni10Si2Mn |
0.30 |
1.00 |
≤2.00 |
21.00 |
9.00 |
0.50 |
-- |
0.040 |
0.030 |
|
6 |
ZG40Cr25Ni12Si2Mn |
0.30 |
1.00 |
≤2.00 |
24.00 |
11.00 |
0.50 |
-- |
0.040 |
0.030 |
|
7 |
ZG40Cr25Ni20Si2Mn |
0.35 |
1.00 |
≤2.00 |
24.00 |
19.00 |
0.50 |
-- |
0.040 |
0.030 |
|
8 |
ZG35N[24Cr]8Si2Mn |
0.30 |
1.50 |
0.50 |
17.00 |
23.00 |
0.50 |
-- |
0.035 |
0.030 |
———————————————————————————————————————————————————————
作者简介：王定祥，男，教授级高级工程师。现为青岛市华昆港机耐磨铸造钢有限公司总工程师；驻马店中集华骏铸造有限公司技术顾问；中材淄博重型机械有限公司耐热耐磨钢制造分公司技术顾问等。原青岛市机械研究所教授级高级工程师、技术开发部主任。曾任河北省唐山水泥机械厂主任工程师。系中国金属学会耐磨材料学术委员会委员、中国机械工程学会磨损失效分析及抗磨技术委员会荣誉委员及中国机械工程师学会失效分析专家、华中科技大学青岛校友会名誉会长。研制的“中合金变质耐磨铸钢”获发明专利，专利号87103727。发表七十多篇论文，参编“耐磨材料应用手册”一书。荣获全国优秀技协积极分子及市劳动模范光荣称号。从事金属热处理、加热炉以及耐磨材料的研究、应用以及开发工作。
表2 组织类型、力学性能与热处理状态
|
序号 |
组织类型 |
屈服强度 |
抗拉强度 |
延伸率 |
布氏硬度 |
热处理状态 |
|
1 |
铁素体 |
-- |
-- |
-- |
≤300 |
退火 |
|
2 |
-- |
-- |
-- |
≤320 |
||
|
3 |
铁素体+ |
-- |
≥590 |
-- |
-- |
铸态 |
|
4 |
≥340 |
≥540 |
≥12 |
-- |
||
|
5 |
奥氏体 |
≥230 |
≥450 |
≥8 |
-- |
|
|
6 |
≥220 |
≥450 |
≥6 |
-- |
||
|
7 |
≥220 |
≥450 |
≥6 |
-- |
||
|
8 |
≥195 |
≥390 |
≥5 |
-- |
表3 特性与用途
|
序号 |
最高使用温度 |
特性与用途 |
|
1 |
850 |
高温强度低，可用于悬浮预热器低温区段内筒。 |
|
2 |
1050 |
抗氧化性能好，适用于无强度要求的炉用物件。 |
|
3 |
1050 |
承载时可用于650℃，轻负荷时可用1050℃，在650℃～ |
|
4 |
1100 |
抗氧性能好，可用于回转窑窑尾护板。 |
|
5 |
950 |
基本上不形成σ相，可用于单冷机扬料装置的铸件。 |
|
6 |
1100 |
高温强度高，抗氧化性能好，在规定成分范围内基本是单 |
|
7 |
1150 |
具有较高的蠕弯和持久强度，抗高温气体腐蚀能力强可用 |
|
8 |
1100 |
具有较高的蠕变和持久强度，基本上不析出σ相，适用于 |
注：1、最高使用温度取决于实际情况，表中数据仅供参考，表中数据为氧化气氛中的数值，合金的实际含量也对最高使用温度产生影响。
2、表中数据供各牌号材料间进行比较，在实际选用材料时，应考虑实际使用条件包括环境的组成及所受的负荷。
表4 本标准与国家标准、国际标准及部分国外标准对照表
|
序号 |
本标准 |
其他标准 |
||||
|
1 |
JC/T880-2001 |
GB 8492 |
ISO 11973 |
ASTM297 |
JISG5122 |
DIN 7465 |
|
2 |
ZG40Cr13Si2 |
-- |
GX40CrSi13 |
-- |
SCH3 |
G-X40CrSi13 |
|
3 |
ZG40Cr28Si2 |
ZGCr28 |
GX40CrSi28 |
HC |
SCH2 |
G-X40CrSi29 |
|
4 |
ZG30Cr26Ni5Si2 |
ZG30Cr26Ni5 |
GX40CrNiSi27-4 |
HD |
SCH11 |
G-40CrNiSi74 |
|
5 |
ZG35Cr24Ni7Si2MnN |
ZG35Cr24Ni7SiN |
-- |
-- |
-- |
-- |
|
6 |
ZG40Cr22Ni10Si2Mn |
ZG30Cr20Ni10 |
GX40CrNiSi22-10 |
HF |
SCH12 |
G-X25CrNiSH89 |
|
7 |
ZG40Cr25Ni12Si2Mn |
ZG35Cr26Ni12 |
GX40CrNiSi25-12 |
HH |
SCH13 |
G-X40CrNiSi2512 |
|
8 |
ZG40Cr25Ni20Si2Mn |
ZG40Cr25Ni20 |
GX40CrNiSi25-20 |
HK |
SCH21 |
G-X40CrNiSi2520 |
|
9 |
ZG35N[24Cr]8Si2Mn |
ZG35Ni24Cr18Si2 |
-- |
HN |
SCH19 |
|
2）电力工业常用耐热钢
电力工业常用耐热钢钢号、化学成分与用途见表5。
表5 电力工业常用耐热钢钢号、化学成分与用途
| 钢号 | 牌号 | 组织 | 化学成分（W%） | 用途 | ||||||||
| 类型 | C | Si | Mn | Ni | Cr | No | 其 它 | P | S | |||
| 12CrMo | 珠光体 | ≤0.15 | 0.17 | 0.4 | 0.4 | 0.45 | ≤0.040 | ≤0.040 | 用于工作温度500-510℃以下蒸气 | |||
| -0.37 | -0.7 | -0.6 | -0.55 | 管道，联箱等零部件，以及工作温 | ||||||||
| 15CrMo | 0.12 | 0.17 | 0.4 | 0.8 | 0.45 | Cu≤0.30 Ni≤0.25 | ≤0.040 | ≤0.040 | 度540-550℃以下锅炉受热面管子。 | |||
| -0.18 | -0.37 | -0.7 | -1.1 | -0.55 | ||||||||
| 12CrMoV | 0.08 | 0.17 | 0.4 | 0.4 | 0.25 | V=0.15-0.30 Cu≤0.30 | ≤0.040 | ≤0.040 | 用于工作温度550℃以下汽轮机主轴、叶轮、汽缸、隔板及高温紧固件。 | |||
| -0.15 | -0.37 | -0.7 | -0.6 | -0.35 | Ni≤0.25 | |||||||
| 12Cr1MoV | 0.08 | 0.17 | 0.4 | 0.9 | 0.25 | V≤0.15 Ni≤0.25 | ≤0.040 | ≤0.040 | ||||
| -0.15 | -0.37 | -0.7 | -1.2 | -0.35 | Cu≤0.30 | |||||||
| GB/T20878-2007 | 马氏体 | ≤0.15 | ≤1.00 | ≤1.0 | -0.6 | 11.5 | ≤0.040 | ≤0.040 | 工作温度≤450℃的汽轮机叶片，固 | |||
| 1Cr13 | 12Cr12 | -13 | 定销阀标针形阀，安全阀，阀座。 | |||||||||
| GB/T20878-2007 | ≤0.15 | ≤1.00 | ≤1.0 | -0.6 | 12 | ≤0.040 | ≤0.040 | |||||
| 2Cr13 | 12Cr13 | -14 | ||||||||||
| GB/T200878-2007 | 0.1 | ≤0.50 | 0.3 | 0.3 | 11.5 | 0.3 | ≤0.040 | ≤0.030 | 工作温度550-590℃的高参数机组的复速级及末组动叶片 | |||
| 1Cr11MoV | 12Cr12Mo | -0.15 | -0.5 | -0.6 | -13 | -0.6 | ||||||
| GB/T200878-2007 | 0.12 | ≤0.50 | 0.5 | 0.4 | 11 | 0.5 | W=0.70-1.10 | ≤0.035 | ≤0.030 | |||
| 1Cr12MoWV | 15Cr2WMoV | -0.18 | -1 | -0.8 | -13 | -0.7 | V=0.15-0.30 | |||||
| 1Cr25Si2 | 铁素体 | ≤0.12 | ≤1.0 | ≤0.8 | 24 | Ti≤0.8 | Yi≤0.8 | ≤0.035 | ≤0.030 | 工作温度700℃以下。 | ||
| 1Cr25Ti | -27 | 锅炉吹压器、过热器、吊架、热交换器、炉子档板等。 | ||||||||||
| 1Cr18Ni9Ti | GB/T20878-2007 | 奥氏体 | ≤0.15 | ≤1.0 | ≤2.0 | 8 | 17 | （Ti=0.2-0.8） | ≤0.035 | ≤0.030 | 工作温度610℃以下的锅炉过热器管，主蒸汽管以及气轮机导管、阀体等。 | |
| Y12Cr18Ni9 | -10 | -19 | 工作温度用于800℃以下的波形管。 | |||||||||
| 1Cr18Ni9Mo | ≤0.15 | ≤1.0 | ≤2.0 | 8 | 17 | 0.4 | ≤0.035 | ≤0.030 | ||||
| -10 | -19 | -0.55 | ||||||||||
| 4Cr14Ni14W2Mo | GB/T20878-2007 | 0.4 | ≤0.80 | ≤0.70 | 13 | 13 | 0.25 | W=2.0-2.75 | ≤0.040 | ≤0.030 | 工作温度用于650℃以下超高参数锅炉，汽轮机过热器管，主蒸汽管及其它重要零件。 | |
| 45Cr14Ni14W2Mo | -0.5 | -15 | -14 | -0.4 | ||||||||
| 1Cr15Ni36W3Ti | GB/T20878-2007 | ≤0.15 | ≤1.50 | ≤2.0 | 33 | 11 | （W=3-3.5 | ≤0.040 | ≤0.030 | 工作温度650℃以下燃气轮机叶片及紧固件。高压汽轮机汽封弹簧。 | ||
| 12Cr16Ni35 | -37 | -17 | Ti=4×6-0.6） | |||||||||
| Cr18Mn11SiN | GB/T20878-2007 | 0.17 | 1.8 | 8.5 | 2 | 18 | N=0.2-0.3 | ≤0.050 | ≤0.030 | 工作温度850-1100℃的过热器吊架 | ||
| 22Cr20Mn10Ni2Si2N | -0.26 | -2.7 | -11 | -3 | -21 | 及定位板、热强钢管、燃烧室鱼老片、收敛管、燃气轮机导向叶片以及燃烧室零部件。 | ||||||
| 2Cr20Mn9Ni2Si2N | ||||||||||||
| 1Mn18Cr10MoVB | ||||||||||||
| 1Mn17Cr7MoVN6BZr | ||||||||||||
3）一般用途耐热耐磨钢
一般用途耐热耐磨钢可以从国家标准GB/T8492-2002一般用途耐热铸钢和铸造合金的牌号与化学成分选用，一般作用耐热铸钢和铸造合金的牌号与化学成分见表6。一般用途耐热铸造钢和铸造合金的力学性能见表7。用途见表8。
表6 一般用途耐热铸钢和铸造合金的牌号与化学成分（质量分数）（%）
|
序号 |
牌号和代号 |
C |
Si |
Mn |
P |
S |
Cr |
Ni |
Mo |
其他 |
|
|
GB |
ISC |
||||||||||
|
1 |
ZG30Cr7Si2 |
C54804 |
0.20-0.35 |
1.00-2.50 |
0.50-1.00 |
0.04 |
0.04 |
6.00-8.00 |
≤0.50 |
≤0.50 |
-- |
|
2 |
ZG40Cr13Si2 |
C54820 |
0.30-0.50 |
1.00-2.50 |
0.50-1.00 |
0.04 |
0.03 |
12.0-14.0 |
≤1.00 |
≤0.50 |
-- |
|
3 |
ZG40Cr17Si2 |
C54830 |
0.30-0.50 |
1.00-2.50 |
0.50-1.00 |
0.04 |
0.03 |
16.0-19.0 |
≤1.00 |
≤0.50 |
-- |
|
4 |
ZG40Cr24Si2 |
C54834 |
0.30-0.50 |
1.00-2.50 |
0.50-1.00 |
0.04 |
0.03 |
23.0-26.0 |
≤1.00 |
≤0.50 |
-- |
|
5 |
ZG40Cr28Si2 |
C54900 |
0.30-0.50 |
1.00-2.50 |
0.50-1.00 |
0.04 |
0.03 |
27.0-30.0 |
≤1.00 |
≤0.50 |
-- |
|
6 |
ZGCr29Si2 |
C54901 |
1.20-1.40 |
1.00-2.50 |
0.50-1.00 |
0.04 |
0.03 |
27.0-30.0 |
≤1.00 |
≤0.50 |
-- |
|
7 |
ZG25Cr18Ni9Si2 |
C53801 |
0.15-0.35 |
1.00-2.50 |
≤2.00 |
0.04 |
0.03 |
17.0-19.0 |
8.00-10.0 |
≤0.50 |
-- |
|
8 |
ZG25Cr20Ni14Si2 |
C53821 |
0.15-0.35 |
1.00-2.50 |
≤2.00 |
0.04 |
0.03 |
19.0-21.0 |
13.0-15.0 |
≤0.50 |
-- |
|
9 |
ZG40Cr22Ni10Si2 |
C53871 |
0.30-0.50 |
1.00-2.50 |
≤2.00 |
0.04 |
0.03 |
21.0-23.0 |
9.00-11.0 |
≤0.50 |
-- |
|
10 |
ZG40Cr24Ni24Si2Nb1 |
C53831 |
0.25-0.50 |
1.00-2.50 |
≤2.00 |
0.04 |
0.03 |
23.0-25.0 |
23.0-25.0 |
≤0.50 |
Nb1.20 |
|
11 |
ZG40Cr25Ni12Si2 |
C53881 |
0.30-0.50 |
1.00-2.50 |
≤2.00 |
0.04 |
0.03 |
24.0-27.0 |
11.0-14.0 |
≤0.50 |
-- |
|
12 |
ZG40Cr25Ni12Si2 |
C53901 |
0.30-0.50 |
1.00-2.50 |
≤2.00 |
0.04 |
0.03 |
24.0-27.0 |
19.0-22.0 |
≤0.50 |
-- |
|
13 |
ZG40Cr27Ni4Si2 |
C54890 |
0.30-0.50 |
1.00-2.50 |
≤1.50 |
0.04 |
0.03 |
25.0-28.0 |
3.00-6.00 |
≤0.50 |
-- |
|
14 |
ZG45Cr20Co20Ni20MoW3 |
C53960 |
0.35-0.60 |
≤1.00 |
≤2.00 |
0.04 |
0.03 |
19.0-22.0 |
18.0-22.0 |
2.50-3.00 |
Co18.0-22.0 |
|
15 |
ZG10Ni31Cr20Nb1 |
C53961 |
0.05-0.12 |
≤1.20 |
≤1.20 |
0.04 |
0.03 |
19.0-23.0 |
30.0-34.0 |
≤0.50 |
Nb0.80-1.50 |
|
16 |
ZG40Ni35Cr17Si2 |
C53931 |
0.30-0.50 |
1.00-2.50 |
≤2.00 |
0.04 |
0.03 |
16.0-18.0 |
34.0-36.0 |
≤0.50 |
-- |
|
17 |
ZG40Ni35Cr26Si2 |
C53941 |
0.30-0.50 |
1.00-2.50 |
≤2.00 |
0.04 |
0.03 |
24.0-27.0 |
33.0-36.0 |
≤0.50 |
-- |
|
18 |
ZG40Ni35Cr26Si2Nb1 |
C53942 |
0.30-0.50 |
1.00-2.50 |
≤2.00 |
0.04 |
0.03 |
24.0-27.0 |
33.0-36.0 |
≤0.50 |
Nb0.80-1.80 |
|
19 |
ZG40Ni38Cr19Si2 |
C53951 |
0.30-0.50 |
1.00-2.50 |
≤2.00 |
0.04 |
0.03 |
18.0-21.0 |
36.0-39.0 |
≤0.50 |
-- |
|
20 |
ZG40Ni38Cr19Si2Nb1 |
C53952 |
0.30-0.50 |
1.00-2.50 |
≤2.00 |
0.04 |
0.03 |
18.0-21.0 |
36.0-39.0 |
≤0.50 |
Nb1.20-1.80 |
|
21 |
ZNiCr28Fe17W5Si2C0.4 |
C94003 |
0.35-0.55 |
1.00-2.50 |
≤1.50 |
0.04 |
0.03 |
27.0-30.0 |
47.0-50.0 |
-- |
W4.00-6.00 |
|
22 |
ZNiCr50Nb1C0.1 |
C94004 |
≤0.10 |
≤0.50 |
≤0.50 |
0.02 |
0.02 |
47.0-52.0 |
余量 |
≤0.50 |
N≤0.16 |
|
23 |
ZNiCr19Fe18Si1C0.5 |
C94001 |
0.40-0.60 |
0.50-2.00 |
≤1.50 |
0.04 |
0.03 |
16.0-210 |
50.0-55.0 |
≤0.50 |
-- |
|
24 |
ZNFe18Cr15Si1C0.5 |
C94005 |
0.35-0.65 |
≤2.00 |
≤1.30 |
0.04 |
0.03 |
13.0-19.0 |
64.0-69.0 |
-- |
-- |
|
25 |
ZNiCr25Fe20Co15 |
C94002 |
0.44-0.48 |
≤2.00 |
≤2.00 |
0.04 |
0.03 |
24.0-26.0 |
33.0-37.0 |
-- |
Co14.0-16.0 |
|
26 |
ZCoCr28Fe18C0.3 |
C96001 |
≤0.50 |
≤1.00 |
≤1.00 |
0.04 |
0.03 |
25.0-30.0 |
≤1.00 |
≤0.50 |
Co48.0-52.0 |
表7 一般用途耐热铸造钢和铸造合金的力学性能
|
序号 |
牌号 |
规定非比例延伸强度 |
抗拉强度 |
伸长率 |
硬度 |
最高使用温度 |
|
1 |
ZG30Cr7Si2 |
-- |
-- |
-- |
-- |
750 |
|
2 |
ZG40Cr13Si2 |
-- |
-- |
-- |
300 |
850 |
|
3 |
ZG40Cr17Si2 |
-- |
-- |
-- |
300 |
900 |
|
4 |
ZG40Cr24Si2 |
-- |
-- |
-- |
300 |
1050 |
|
5 |
ZG40Cr28Si2 |
-- |
-- |
-- |
320 |
1100 |
|
6 |
ZGCr29Si2 |
-- |
-- |
-- |
400 |
1100 |
|
7 |
ZG25Cr18Ni9Si2 |
230 |
450 |
15 |
-- |
900 |
|
8 |
ZG25Cr20Ni14Si2 |
230 |
450 |
10 |
-- |
900 |
|
9 |
ZG40Cr22Ni10Si2 |
230 |
450 |
8 |
-- |
950 |
|
10 |
ZG40Cr24Ni24Si2Nb1 |
220 |
400 |
4 |
-- |
1050 |
|
11 |
ZG40Cr25Ni12Si2 |
220 |
450 |
6 |
-- |
1050 |
|
12 |
ZG40Cr25Ni20Si2 |
220 |
450 |
6 |
-- |
1100 |
|
13 |
ZG40Cr27Ni4Si2 |
250 |
400 |
3 |
400 |
1100 |
|
14 |
ZG45Cr20Co20Ni20Mo3W3 |
320 |
400 |
6 |
-- |
1150 |
|
15 |
ZG10Ni31Cr20Nb1 |
170 |
440 |
20 |
-- |
1000 |
|
16 |
ZG40Ni35Cr17Si2 |
220 |
420 |
6 |
-- |
980 |
|
17 |
ZG40Ni35Cr26Si2 |
220 |
440 |
6 |
-- |
1050 |
|
18 |
ZG40Ni35Cr26Si2Nb1 |
220 |
440 |
4 |
-- |
1050 |
|
19 |
ZG40Ni38Cr19Si2 |
220 |
420 |
6 |
-- |
1050 |
|
20 |
ZG40Ni38Cr19Si2Nb1 |
220 |
420 |
4 |
-- |
1100 |
|
21 |
ZNiCr28Fe17W5Si2C0.4 |
220 |
400 |
3 |
-- |
1200 |
|
22 |
ZNiCr50Nb1C0.1 |
230 |
540 |
8 |
-- |
1050 |
|
23 |
ZNiCr19Fe18Si1C0.5 |
220 |
440 |
5 |
-- |
1100 |
|
24 |
ZNiFe18Cr15Si1C0.5 |
200 |
400 |
3 |
-- |
1100 |
|
25 |
ZNiCr25Fe20Co15W5Si1C0.46 |
270 |
480 |
5 |
-- |
1200 |
|
26 |
ZCoCr28Fe18C0.3 |
|
|
|
|
1200 |
表8 用途
|
序号 |
用 途 |
|
1 |
长期工作的耐热件，工作温度低于700℃。用于制作加热炉的各种耐热零件，如炉底板、门框、坩埚、炉门等耐热件 |
|
2 |
长期工作的耐热件，工作温度低于750℃。用于制作加热炉的各种耐热零件，如炉板、门框等 |
|
3 |
可用于制作炼油厂加热炉、水泥干燥窑、矿石焙烧沪和热处理炉构件，如过热器部件、管夹、电极吊、炉篦等 |
|
4 |
承载下使用温度仅为650℃左右?？捎糜谥谱骺笫荷章辜?，亦可用于制作不需要高温强度的高硫环境下工作的炉用构件 |
|
5 |
可用于制作多种类型炉子的耐热构件，如退火罩、燃烧器喷嘴等 |
|
6 |
可用于制作多种类型炉子的耐热铸钢件，如退火罩、吹管用构件、燃烧器喷嘴等 |
|
7 |
用于制作耐热铸钢件，如滚筒、退火及淬火箱、牵引机、热煤气鼓风机 |
|
8 |
用于制作耐热铸钢件，如支架、钢染、退火托架、输送链、拖钩等 |
|
9 |
制作退火炉用炉床底板、退火罩、输送链等 |
|
10 |
用于制作工业炉结构年，石油及燃气装置 |
|
11 |
用于制作退火炉用炉床底板、退火罩、输送链等 |
|
12 |
用于制作退火、淬火及回火炉和连续式炉用部件等 |
|
13 |
用于制作阀门壳体、压力机主轴等 |
|
14 |
用于制作工业炉构件 |
|
15 |
用于制作工业炉构件 |
|
16 |
用于制作工业炉构件 |
|
17 |
用于制作炉床导轨、炉底滚子、裂化炉用部件等 |
|
18 |
用于制作石油及燃气装置 |
|
19 |
用于制作工业炉耐热结构件、步进梁等 |
|
20 |
用于制作工业炉耐热结构件、合金滑轨、热筛板、料盘、轨道 |
|
21 |
用于高强度耐磨炉用部件及炉底滚子等 |
|
22 |
用于制造一般工程用耐热耐磨合金铸件 |
|
23 |
用于制造一般工程用耐热合金耐磨铸件 |
|
24 |
用于制造一般工程用耐热合金耐磨铸件 |
|
25 |
用于制造要求较高耐热耐磨合金铸件 |
|
26 |
用于制造要求较高耐热耐磨合金铸件 |
表8 用途
2、国外部分耐热耐磨钢
在一些高温磨损工况也常选用耐热钢，了解我国耐热钢国家标准或外国耐热钢标准选择牌号时会发现，化学成分中有的元素范围较大，企业按此标准生产将导致产品性能差异太大，企业在生产过程中工艺措施难以控制。因此，企业在按用国家标准或外国标准时要将它转化为企业标准。日本川崎重工业株式会社耐热铸钢的化学成分、化学性能与材料特性见表9、表10；日本川崎牌号与日本JIS标准牌号化学成分对应表见表11，日本川崎牌号与日本JIS标准牌号性能对应表见表12；日本JIS标准耐热钢的牌号和化学成分[1]见表13，日本JIS标准耐热铸造钢的力学性能见表14。从中可见日本川崎牌号比日本JIS标准牌号更严格、细致、实用，具有可操作性。
表9 日本川崎耐热铸钢化学成分
|
日本川崎牌号 |
类型 |
化学成分（质量分数%） |
||||
|
C |
Si |
Mn |
Cr |
Ni |
||
|
HW1 |
Cr18Ni2 |
1.20~1.50 |
0.40~0.80 |
0.40~0.80 |
16.0~18.0 |
1.00~3.00 |
|
HW2 |
Cr27Ni2 |
1.30~1.60 |
0.50~1.00 |
0.40~0.80 |
27.0~30.0 |
1.00~2.00 |
|
HW3 |
Cr27Ni2 |
1.60~2.00 |
0.50~1.00 |
0.40~0.80 |
27.0~30.0 |
1.00~2.00 |
表10 日本川崎耐热铸钢力学性能与材料特性
|
日本川崎牌号 |
类别 |
材料特性 |
|||||
|
Σb/MPa |
HS |
耐磨性 |
抗氧性 |
韧性 |
淬透性 |
||
|
HW1 |
Cr18Ni2 |
＞441 |
＞55 |
○ |
＜900℃ |
△ |
○ |
|
HW2 |
Cr27Ni2 |
＞490 |
＞60 |
○ |
＜1100℃ |
○ |
○ |
|
HW3 |
Cr27Ni2 |
＞539 |
＞65 |
◎ |
＜1100℃ |
○ |
○ |
注：◎优、○良、△可、×不可。
表11 日本川崎牌号与日本JIS标准牌号化学成分对应表
|
日本川崎牌号 |
日本JIS牌号 |
类型 |
化学成分（质量分数%） |
|||||
|
C |
Si |
Mn |
Cr |
Ni |
N |
|||
|
KH11 |
SCH11 |
Cr26Ni6 |
0.2~0.4 |
0.70~2.00 |
|
|
4.00~7.00 |
|
|
KH13 |
SCH13 |
Cr25Ni13 |
0.2~0.45 |
0.70~1.75 |
0.60~1.00 |
24.0~28.0 |
11.0~14.0 |
|
|
KH447 |
|
Cr25Ni13 |
0.2~0.35 |
0.70~1.75 |
0.60~1.25 |
24.0~26.0 |
12.0~14.0 |
0.08~0.20 |
|
KH18 |
SCH18 |
Cr28Ni16 |
0.2~0.50 |
0.70~1.75 |
0.60~1.25 |
24.0~26.0 |
14.0~18.0 |
|
|
KH22 |
SCH22 |
Cr25Ni20 |
0.35~0.45 |
0.70~1.75 |
0.60~1.25 |
26.0~30.0 |
19.0~22.0 |
|
|
KH15 |
SCH15 |
Cr15Ni30 |
0.35~0.70 |
0.80~2.00 |
0.60~1.25 |
23.0~27.0 |
33.0~37.0 |
|
|
KH166 |
|
Mn16Cr16 |
0.20~0.50 |
0.50~1.50 |
13.0~18.0 |
13.0~8.0 |
2.00~3.00 |
Mo1.0~2.0 |
|
KH177 |
SCH60 |
Cr11MoVNb |
0.14~0.17 |
0.70~1.00 |
10.5~12.0 |
10.5~12.0 |
≤0.5 |
Mo0.4~0.7 |
表12 日本川崎牌号与日本JIS牌号性能对应表
|
日本川 |
日本JIS |
上σb/1000h |
高温短时强度MPa |
工作温 |
最高工作 |
金相组织 |
||||||
|
760℃ |
870℃ |
980℃ |
1095℃ |
700℃ |
800℃ |
900℃ |
1000℃ |
|||||
|
KH11 |
SCH11 |
69.0 |
34.5 |
17.2 |
10.3 |
＞147 |
＞49 |
＞29.4 |
＞19.6 |
870~1050℃ |
1100℃ |
奥 |
|
KH13 |
SCH13 |
96.0 |
43.9 |
21.3 |
12.3 |
＞294 |
＞196 |
＞98 |
＞49 |
|||
|
KH447 |
|
96.0 |
51.5 |
27.4 |
13.0 |
＞343 |
＞225 |
＞147 |
＞68.6 |
|||
|
KH18 |
SCH18 |
89.2 |
51.5 |
28.1 |
16.8 |
＞245 |
＞196 |
＞98 |
＞49 |
850~1100℃ |
1180℃ |
|
|
KH22 |
SCH22 |
117.1 |
66.8 |
33.0 |
17.2 |
＞294 |
＞167 |
＞98 |
＞49 |
900~1050℃ |
1150℃ |
|
|
KH15 |
SCH15 |
123.5 |
58.3 |
30.9 |
|
＞245 |
＞196 |
＞98 |
＞68.6 |
|||
|
KH166 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1000℃以下 |
1100℃ |
|
|
KH177 |
SCH60 |
|
|
|
|
＞343 |
＞127.4 |
|
|
500~650℃ |
700℃ |
马氏体 |
表13 日本JJS标准耐热铸钢的牌号和化学成分（JIS G5122-1991）
|
牌号 |
化学成分（质量分数，%） |
||||||||
|
C |
Si |
Mn |
P≤ |
S≤ |
Cr |
Ni |
Mo |
其他 |
|
|
SCH1 |
0.20~0.40 |
1.50~3.00 |
≤1.00 |
0.040 |
0.040 |
12.00~15.00 |
≤1.00 |
—— |
—— |
|
SCH2 |
≤0.40 |
≤2.00 |
≤1.00 |
0.040 |
0.040 |
25.00~28.00 |
≤1.00 |
≤0.50 |
—— |
|
SCH3 |
≤0.40 |
≤2.00 |
≤1.00 |
0.040 |
0.040 |
12.00~15.00 |
≤1.00 |
≤0.50 |
—— |
|
SCH11 |
≤0.40 |
≤2.00 |
≤1.00 |
0.040 |
0.040 |
24.00~28.00 |
4.00~6.00 |
≤0.50 |
—— |
|
SCH12 |
0.20~0.40 |
≤2.00 |
≤2.00 |
0.040 |
0.040 |
18.00~23.00 |
8.00~12.00 |
≤0.50 |
—— |
|
SCH13 |
0.20~0.50 |
≤2.00 |
≤2.00 |
0.040 |
0.040 |
24.00~28.00 |
11.00~14.00 |
≤0.50 |
N≤0.20 |
|
SCH13A |
0.25~0.50 |
≤1.75 |
≤2.50 |
0.040 |
0.040 |
23.00~26.00 |
12.00~14.00 |
≤0.50 |
—— |
|
SCH15 |
0.35~0.70 |
≤2.50 |
≤2.00 |
0.040 |
0.040 |
15.00~19.00 |
33.00~37.00 |
≤0.50 |
—— |
|
SCH16 |
0.20~0.35 |
≤2.50 |
≤2.00 |
0.040 |
0.040 |
13.00~17.00 |
33.00~37.00 |
≤0.50 |
—— |
|
SCH17 |
0.20~0.50 |
≤2.00 |
≤2.00 |
0.040 |
0.040 |
26.00~30.00 |
8.00~11.00 |
≤0.50 |
—— |
|
SCH18 |
0.20~0.50 |
≤2.00 |
≤2.00 |
0.040 |
0.040 |
26.00~30.00 |
14.00~18.00 |
≤0.50 |
—— |
|
SCH19 |
0.20~0.50 |
≤2.00 |
≤2.00 |
0.040 |
0.040 |
19.00~23.00 |
23.00~27.00 |
≤0.50 |
—— |
|
SCH20 |
0.35~0.75 |
≤2.50 |
≤2.00 |
0.040 |
0.040 |
17.00~21.00 |
37.00~41.00 |
≤0.50 |
—— |
|
SCH21 |
0.25~0.35 |
≤1.75 |
≤1.50 |
0.040 |
0.040 |
23.00~27.00 |
19.00~22.00 |
≤0.50 |
N≤0.20 |
|
SCH22 |
0.35~0.45 |
≤1.75 |
≤1.50 |
0.040 |
0.040 |
23.00~27.00 |
19.00~22.00 |
≤0.50 |
N≤0.20 |
|
SCH23 |
0.20~0.60 |
≤2.00 |
≤2.00 |
0.040 |
0.040 |
28.00~32.00 |
18.00~22.00 |
≤0.50 |
—— |
|
SCH24 |
0.35~0.75 |
≤2.00 |
≤2.00 |
0.040 |
0.040 |
24.00~28.00 |
33.00~37.00 |
≤0.50 |
—— |
表14 日本JIS标准耐热铸钢的力学性能（JIS G5122-1991）
|
牌号 |
热处理 |
力 学 性 能 ≥ |
||
|
退火温度及冷却 |
σb/MPa |
σ0.2/MPa |
δ(%) |
|
|
SCH1 |
800~900℃缓冷 |
490 |
—— |
—— |
|
SCH2 |
800~900℃缓冷 |
340 |
—— |
—— |
|
SCH3 |
800~900℃缓冷 |
490 |
—— |
—— |
|
SCH11 |
—— |
590 |
—— |
—— |
|
SCH12 |
—— |
490 |
235 |
23 |
|
SCH13 |
—— |
490 |
235 |
8 |
|
SCH13A |
—— |
490 |
235 |
8 |
|
SCH15 |
—— |
440 |
—— |
4 |
|
SCH16 |
—— |
440 |
195 |
13 |
|
SCH17 |
—— |
540 |
275 |
5 |
|
SCH18 |
—— |
490 |
235 |
8 |
|
SCH19 |
—— |
390 |
—— |
5 |
|
SCH20 |
—— |
390 |
—— |
4 |
|
SCH21 |
—— |
440 |
235 |
8 |
|
SCH22 |
—— |
440 |
235 |
8 |
|
SCH23 |
—— |
450 |
245 |
8 |
|
SCH24 |
—— |
440 |
235 |
5 |
参考文献
[1] 邓召义、姚振甫、新编世界钢铁牌号手册。北京：机械工业出版社，1995（5）：134，149。 _______________________________________________________________________________________________________________________________________________
作者简介：王定祥，男，教授级高工，从事耐磨材料研究、开发与应用工作。
通信地址：山东省青岛市人民路97号码-1-3-202号（邮编：266033）
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