材料の耐熱性

合金の耐熱性

耐熱性は、結晶の周囲に不純物が優先的に分布することと、粒子サイズに依存します。不純物の蓄積が境界体積において急激に耐熱性を低下させ、結晶間の強い結合を弱める可能性があります。

鋼の比較特性

粗い粒子を持つ鋼材は、細かい粒子を基にした熱間圧延した鋼よりも高いクリープ耐性を持ちます。試験では再結晶温度のレベルを超えることが示されました。その結果、大粒構造の鋼は、図の傾斜線をより緩やかに示しました。試験結果を考慮して、いくつかの結論を導くことができます。室温および低温条件下で、細粒合金はより高い強度を持ちます。高温では、粗い粒子の合金は高い耐熱性を示しますが、塑性特性が低下します。これらの特性は、オーステナイト構造合金およびフェライト構造合金の両方に適しています。

不純物の影響

合金に不純物がある場合、粒子の大きさが決定的な影響を及ぼします。有害な不純物が境界領域に到達すると、耐熱性が低下します。合金が固化し結晶化する際、不純物は境界領域に集まりがちです。鋳造材料ではこの傾向がより顕著ですが、変形させた材料でも高温で粒子境界が弱まることがあります。例外は、少量のモリブデン、タングステン、ニオブなどの耐熱性元素の添加物で、これらは高温条件下で合金の強度にプラスの影響を与えます。

粒子の不均一性の影響

また、材料の粒子の不均一性も耐熱性を低下させます。異なる粒子構成のサンプルが高温でストレスを受けると、粒子境界で材料の亀裂が発生する可能性があります。粗い粒子を持つ合金はより耐熱性があり、実用的です。さまざまなサンプルの試験実施中には、粒子境界での亀裂が観察されましたが、サンプルの破壊とは無関係でした。第2フェーズの試験中に材料の塑性特性は大幅に低下します。

表面品質の影響

ニッケルメッキされたサンプルと保護のないサンプルは、強度試験で違いがありませんでした。ポリッシュされた表面を持つ材料のサンプルは、粗い加工されていない表面を持つサンプルよりも遅く破断しました。

熱処理の影響

鋼のたたき過ぎは耐熱性を低下させます。強すぎる加熱は構造の成長と結晶間酸化を引き起こします。温度管理を厳密に監視する必要があります。高温圧延および温間成形された材料は、処理温度が高すぎると耐熱性が低下します。

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