Wysoka żaroodporność i żarowytrzymałość oraz odporność

Wysoka żaroodporność i żarowytrzymałość oraz odporność na działanie środowisk
chemicznie
aktywnych
to
własności,
które
sprawiają,
że
staliwo
Ni-Cr-Nb
wykorzystywane jest do produkcji odśrodkowo odlewanych rur katalitycznych,
przeznaczonych do pracy w instalacjach chemicznych i petrochemicznych. Do
najnowszych materiałów z grupy staliw Ni-Cr-Nb pracujących w wysokich temperaturach
należy staliwo zawierające 32% Ni, 25% Cr, oraz 1% Nb (32Ni-25Cr-Nb) . Ponieważ
zwiększenie plastyczności i wytrzymałości stopu przy temperaturze 820 i 950°C, ma
istotne znaczenie dla długości czasu i temperatury pracy takich rur, dlatego
przeprowadzono badania mające na celu określenie wpływu zawartości Ti, Zr i V oraz Ce
(jako modyfikatorów), na różnice w plastyczności i wytrzymałości stref kryształów
słupkowych i równoosiowych przy tych temperaturach.
Zróżnicowane mikrostruktury staliwa odlewanego odśrodkowo, rzutują na własności
wytrzymałościowe
i
plastyczne.
Na
podstawie
przeprowadzonych
badań
wytrzymałościowych przy temperaturze 820°C stwierdzono, że wprowadzenie do stopu
modyfikatorów sprawia, że pojawiają się istotne różnice w wartościach wydłużenia, i to
tylko dla strefy kryształów kolumnowych (wartości wydłużenia stref kryształów
równoosiowychw tych stopach nie zmieniają się istotnie).
Obserwowane różnice w plastyczności i wytrzymałości należy łączyć:
− po pierwsze, ze zmianą morfologii eutektycznych węglików Nb w obecności
modyfikatorów ( z płytkowych zmieniają się w owalne),
−po drugie, ze zmianą ilości węglików Nb i Cr w badanych stopach - po różnych
wariantach modyfikacji.
Przy temperaturze badania 950°C (maksymalnej temperaturze pracy) zanika wpływ
modyfikacji stopów na wartości wydłużenia zarówno dla strefy kryształów kolumnowych
jak i równoosiowych
Effect of structure on the mechanical and plastic properties of modified Ni32-Cr25-Nb
cast steel
High heat and creep resistance combined with resistance to the effect of chemically active
media are the properties due to which the Ni-Cr-Nb steels are applicable in the
manufacture of centrifugally cast catalytic pipes, assigned for operation in the
installations used by chemical and petrochemical industry. The most recently developed
family of Ni-Cr-Nb cast steels for high-temperature performance includes the cast steel
with 32% Ni, 25% Cr, and 1% Nb (32Ni-25Cr-Nb). Since high plastic and mechanical
properties of this alloy at temperatures of 820 and 950°C are very important for the
operating time and temperature of such pipes, various investigations have been carried out
to detemine what effect at these temperatures the content of Ti, Zr and V as well as Ce
may have on the level of ductility and strength in the zone of columnar and equiaxial
crystals.
Different microstructures of the centrifugally cast steel affect the mechanical and plastic
properties. Basing on the results of the mechanical tests carried out at 820°C it has been
observed that an addition of inoculants introduced to the alloy considerably changes the
values of elongation, and this only in the zone of columnar crystals (in these alloys the
values of elongation in the zone of equiaxial crystals do not undergo any more significant
changes).
The observed changes in ductility and strength are due to:
− first – the changing morphology of eutectic niobium carbides in the presence of
inoculants (from lamellar they are converted into globulal),
− second – the content of Nb and Cr carbides changing in the examined alloys after
different variants of inoculation.
At the temperature of 950°C (the maximum operating temperature), the effect of alloy
inoculation on the values of elongation in the zone of both columnar and equiaxial
crystals disappears.