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鑄造耐熱耐磨鋼
發布時間：
2022-05-12 15:13
來源：
(1.青島市機械研究所,山東青島 266033 2.桂林?；劬蹤C械有限公司,廣西桂林 541200)
耐熱鋼是在高溫下保持熱穩定性及熱強度的鋼，通常以蠕變極限與持久強度來衡量。而在建材水泥、電力火電、礦山冶金等工業領域對耐熱鋼提出了新的工況條件下的要求，即不僅要耐熱而且要耐磨，在保持熱穩定性及熱強度的條件下要求具有高溫抗磨粒磨損的性能，這就要求高溫耐磨指標形成了耐熱耐磨鋼。
耐熱鋼在化學成分方面經合金化后提高耐熱性能，而對碳量要求低碳化，含碳量高，降低耐熱性。而耐熱耐磨鋼合金化在提高耐熱性的同時對碳量要求高碳化以提高耐磨性，而碳高就降低耐熱性。碳的高低對耐熱與耐磨成了相互制約的因素。因此，不是所有的耐熱鋼都可用做耐熱耐磨鋼，在國家GB/T20878-2007不銹鋼和耐熱鋼牌號及化學成分中有143個牌號，只能根據工況條件選用一些牌號作為耐熱耐磨鋼，加上科學技術高速發展創新出現的鋼種，形成耐磨材料產業領域中的耐熱耐磨鋼。
1、國內部分耐熱耐磨鋼
1）、建材行業常用耐熱耐磨鋼反映在行業JC/T880-2001水泥工業用耐熱鋼鑄件上，牌號與化學成分列如表1，組織類型、力學性能與熱處理狀態例如表2，特性與用途例如表3，本標準與國家標準、國際標準及部分國外標準對照表如表4。
表1 牌號與化學成分
|
序號 |
牌號 |
化學成分（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 |
———————————————————————————————————————————————————————
作者簡介：王定祥，男，教授級高級工程師?，F為青島市華昆港機耐磨鑄造鋼有限公司總工程師；駐馬店中集華駿鑄造有限公司技術顧問；中材淄博重型機械有限公司耐熱耐磨鋼制造分公司技術顧問等。原青島市機械研究所教授級高級工程師、技術開發部主任。曾任河北省唐山水泥機械廠主任工程師。系中國金屬學會耐磨材料學術委員會委員、中國機械工程學會磨損失效分析及抗磨技術委員會榮譽委員及中國機械工程師學會失效分析專家、華中科技大學青島校友會名譽會長。研制的“中合金變質耐磨鑄鋼”獲發明專利，專利號87103727。發表七十多篇論文，參編“耐磨材料應用手冊”一書。榮獲全國優秀技協積極分子及市勞動模范光榮稱號。從事金屬熱處理、加熱爐以及耐磨材料的研究、應用以及開發工作。
表2 組織類型、力學性能與熱處理狀態
|
序號 |
組織類型 |
屈服強度 |
抗拉強度 |
延伸率 |
布氏硬度 |
熱處理狀態 |
|
1 |
鐵素體 |
-- |
-- |
-- |
≤300 |
退火 |
|
2 |
-- |
-- |
-- |
≤320 |
||
|
3 |
鐵素體+ |
-- |
≥590 |
-- |
-- |
鑄態 |
|
4 |
≥340 |
≥540 |
≥12 |
-- |
||
|
5 |
奧氏體 |
≥230 |
≥450 |
≥8 |
-- |
|
|
6 |
≥220 |
≥450 |
≥6 |
-- |
||
|
7 |
≥220 |
≥450 |
≥6 |
-- |
||
|
8 |
≥195 |
≥390 |
≥5 |
-- |
表3 特性與用途
|
序號 |
最高使用溫度 |
特性與用途 |
|
1 |
850 |
高溫強度低，可用于懸浮預熱器低溫區段內筒。 |
|
2 |
1050 |
抗氧化性能好，適用于無強度要求的爐用物件。 |
|
3 |
1050 |
承載時可用于650℃，輕負荷時可用1050℃，在650℃～ |
|
4 |
1100 |
抗氧性能好，可用于回轉窯窯尾護板。 |
|
5 |
950 |
基本上不形成σ相，可用于單冷機揚料裝置的鑄件。 |
|
6 |
1100 |
高溫強度高，抗氧化性能好，在規定成分范圍內基本是單 |
|
7 |
1150 |
具有較高的蠕彎和持久強度，抗高溫氣體腐蝕能力強可用 |
|
8 |
1100 |
具有較高的蠕變和持久強度，基本上不析出σ相，適用于 |
注：1、最高使用溫度取決于實際情況，表中數據僅供參考，表中數據為氧化氣氛中的數值，合金的實際含量也對最高使用溫度產生影響。
2、表中數據供各牌號材料間進行比較，在實際選用材料時，應考慮實際使用條件包括環境的組成及所受的負荷。
表4 本標準與國家標準、國際標準及部分國外標準對照表
|
序號 |
本標準 |
其他標準 |
||||
|
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）電力工業常用耐熱鋼
電力工業常用耐熱鋼鋼號、化學成分與用途見表5。
表5 電力工業常用耐熱鋼鋼號、化學成分與用途
| 鋼號 | 牌號 | 組織 | 化學成分（W%） | 用途 | ||||||||
| 類型 | C | Si | Mn | Ni | Cr | No | 其 它 | P | S | |||
| 12CrMo | 珠光體 | ≤0.15 | 0.17 | 0.4 | 0.4 | 0.45 | ≤0.040 | ≤0.040 | 用于工作溫度500-510℃以下蒸氣 | |||
| -0.37 | -0.7 | -0.6 | -0.55 | 管道，聯箱等零部件，以及工作溫 | ||||||||
| 15CrMo | 0.12 | 0.17 | 0.4 | 0.8 | 0.45 | Cu≤0.30 Ni≤0.25 | ≤0.040 | ≤0.040 | 度540-550℃以下鍋爐受熱面管子。 | |||
| -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 | 用于工作溫度550℃以下汽輪機主軸、葉輪、汽缸、隔板及高溫緊固件。 | |||
| -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 | 馬氏體 | ≤0.15 | ≤1.00 | ≤1.0 | -0.6 | 11.5 | ≤0.040 | ≤0.040 | 工作溫度≤450℃的汽輪機葉片，固 | |||
| 1Cr13 | 12Cr12 | -13 | 定銷閥標針形閥，安全閥，閥座。 | |||||||||
| 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 | 工作溫度550-590℃的高參數機組的復速級及末組動葉片 | |||
| 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 | 鐵素體 | ≤0.12 | ≤1.0 | ≤0.8 | 24 | Ti≤0.8 | Yi≤0.8 | ≤0.035 | ≤0.030 | 工作溫度700℃以下。 | ||
| 1Cr25Ti | -27 | 鍋爐吹壓器、過熱器、吊架、熱交換器、爐子檔板等。 | ||||||||||
| 1Cr18Ni9Ti | GB/T20878-2007 | 奧氏體 | ≤0.15 | ≤1.0 | ≤2.0 | 8 | 17 | （Ti=0.2-0.8） | ≤0.035 | ≤0.030 | 工作溫度610℃以下的鍋爐過熱器管，主蒸汽管以及氣輪機導管、閥體等。 | |
| Y12Cr18Ni9 | -10 | -19 | 工作溫度用于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 | 工作溫度用于650℃以下超高參數鍋爐，汽輪機過熱器管，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 | 工作溫度650℃以下燃氣輪機葉片及緊固件。高壓汽輪機汽封彈簧。 | ||
| 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 | 工作溫度850-1100℃的過熱器吊架 | ||
| 22Cr20Mn10Ni2Si2N | -0.26 | -2.7 | -11 | -3 | -21 | 及定位板、熱強鋼管、燃燒室魚老片、收斂管、燃氣輪機導向葉片以及燃燒室零部件。 | ||||||
| 2Cr20Mn9Ni2Si2N | ||||||||||||
| 1Mn18Cr10MoVB | ||||||||||||
| 1Mn17Cr7MoVN6BZr | ||||||||||||
3）一般用途耐熱耐磨鋼
一般用途耐熱耐磨鋼可以從國家標準GB/T8492-2002一般用途耐熱鑄鋼和鑄造合金的牌號與化學成分選用，一般作用耐熱鑄鋼和鑄造合金的牌號與化學成分見表6。一般用途耐熱鑄造鋼和鑄造合金的力學性能見表7。用途見表8。
表6 一般用途耐熱鑄鋼和鑄造合金的牌號與化學成分（質量分數）（%）
|
序號 |
牌號和代號 |
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 一般用途耐熱鑄造鋼和鑄造合金的力學性能
|
序號 |
牌號 |
規定非比例延伸強度 |
抗拉強度 |
伸長率 |
硬度 |
最高使用溫度 |
|
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
|
序號 |
用 途 |
|
1 |
長期工作的耐熱件，工作溫度低于700℃。用于制作加熱爐的各種耐熱零件，如爐底板、門框、坩堝、爐門等耐熱件 |
|
2 |
長期工作的耐熱件，工作溫度低于750℃。用于制作加熱爐的各種耐熱零件，如爐板、門框等 |
|
3 |
可用于制作煉油廠加熱爐、水泥干燥窯、礦石焙燒滬和熱處理爐構件，如過熱器部件、管夾、電極吊、爐篦等 |
|
4 |
承載下使用溫度僅為650℃左右?？捎糜谥谱鞯V石焙燒爐構件，亦可用于制作不需要高溫強度的高硫環境下工作的爐用構件 |
|
5 |
可用于制作多種類型爐子的耐熱構件，如退火罩、燃燒器噴嘴等 |
|
6 |
可用于制作多種類型爐子的耐熱鑄鋼件，如退火罩、吹管用構件、燃燒器噴嘴等 |
|
7 |
用于制作耐熱鑄鋼件，如滾筒、退火及淬火箱、牽引機、熱煤氣鼓風機 |
|
8 |
用于制作耐熱鑄鋼件，如支架、鋼染、退火托架、輸送鏈、拖鉤等 |
|
9 |
制作退火爐用爐床底板、退火罩、輸送鏈等 |
|
10 |
用于制作工業爐結構年，石油及燃氣裝置 |
|
11 |
用于制作退火爐用爐床底板、退火罩、輸送鏈等 |
|
12 |
用于制作退火、淬火及回火爐和連續式爐用部件等 |
|
13 |
用于制作閥門殼體、壓力機主軸等 |
|
14 |
用于制作工業爐構件 |
|
15 |
用于制作工業爐構件 |
|
16 |
用于制作工業爐構件 |
|
17 |
用于制作爐床導軌、爐底滾子、裂化爐用部件等 |
|
18 |
用于制作石油及燃氣裝置 |
|
19 |
用于制作工業爐耐熱結構件、步進梁等 |
|
20 |
用于制作工業爐耐熱結構件、合金滑軌、熱篩板、料盤、軌道 |
|
21 |
用于高強度耐磨爐用部件及爐底滾子等 |
|
22 |
用于制造一般工程用耐熱耐磨合金鑄件 |
|
23 |
用于制造一般工程用耐熱合金耐磨鑄件 |
|
24 |
用于制造一般工程用耐熱合金耐磨鑄件 |
|
25 |
用于制造要求較高耐熱耐磨合金鑄件 |
|
26 |
用于制造要求較高耐熱耐磨合金鑄件 |
表8 用途
2、國外部分耐熱耐磨鋼
在一些高溫磨損工況也常選用耐熱鋼，了解我國耐熱鋼國家標準或外國耐熱鋼標準選擇牌號時會發現，化學成分中有的元素范圍較大，企業按此標準生產將導致產品性能差異太大，企業在生產過程中工藝措施難以控制。因此，企業在按用國家標準或外國標準時要將它轉化為企業標準。日本川崎重工業株式會社耐熱鑄鋼的化學成分、化學性能與材料特性見表9、表10；日本川崎牌號與日本JIS標準牌號化學成分對應表見表11，日本川崎牌號與日本JIS標準牌號性能對應表見表12；日本JIS標準耐熱鋼的牌號和化學成分[1]見表13，日本JIS標準耐熱鑄造鋼的力學性能見表14。從中可見日本川崎牌號比日本JIS標準牌號更嚴格、細致、實用，具有可操作性。
表9 日本川崎耐熱鑄鋼化學成分
|
日本川崎牌號 |
類型 |
化學成分（質量分數%） |
||||
|
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 日本川崎耐熱鑄鋼力學性能與材料特性
|
日本川崎牌號 |
類別 |
材料特性 |
|||||
|
Σb/MPa |
HS |
耐磨性 |
抗氧性 |
韌性 |
淬透性 |
||
|
HW1 |
Cr18Ni2 |
＞441 |
＞55 |
○ |
＜900℃ |
△ |
○ |
|
HW2 |
Cr27Ni2 |
＞490 |
＞60 |
○ |
＜1100℃ |
○ |
○ |
|
HW3 |
Cr27Ni2 |
＞539 |
＞65 |
◎ |
＜1100℃ |
○ |
○ |
注：◎優、○良、△可、×不可。
表11 日本川崎牌號與日本JIS標準牌號化學成分對應表
|
日本川崎牌號 |
日本JIS牌號 |
類型 |
化學成分（質量分數%） |
|||||
|
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 日本川崎牌號與日本JIS牌號性能對應表
|
日本川 |
日本JIS |
上σb/1000h |
高溫短時強度MPa |
工作溫 |
最高工作 |
金相組織 |
||||||
|
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℃ |
奧 |
|
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℃ |
馬氏體 |
表13 日本JJS標準耐熱鑄鋼的牌號和化學成分（JIS G5122-1991）
|
牌號 |
化學成分（質量分數，%） |
||||||||
|
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標準耐熱鑄鋼的力學性能（JIS G5122-1991）
|
牌號 |
熱處理 |
力 學 性 能 ≥ |
||
|
退火溫度及冷卻 |
σb/MPa |
σ0.2/MPa |
δ(%) |
|
|
SCH1 |
800~900℃緩冷 |
490 |
—— |
—— |
|
SCH2 |
800~900℃緩冷 |
340 |
—— |
—— |
|
SCH3 |
800~900℃緩冷 |
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 |
參考文獻
[1] 鄧召義、姚振甫、新編世界鋼鐵牌號手冊。北京：機械工業出版社，1995（5）：134，149。 _______________________________________________________________________________________________________________________________________________
作者簡介：王定祥，男，教授級高工，從事耐磨材料研究、開發與應用工作。
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