Aços resistentes ao calor na produção de turbinas. Principais características do material

Os aços e ligas resistentes ao calor como um tipo especial de materiais estruturais começaram a ser utilizados de forma intensiva em conexão com o desenvolvimento da indústria de construção de turboas. As turbinas sob a forma de um conversor ou fonte de energia são usadas em equipamentos de energia térmica, aeronaves e motores marítimos. Mais recentemente, os projetos de turbinas a gás para o material circulante terrestre (caminhões, locomotivas) tornaram-se generalizados.

À medida que a temperatura do gás na entrada aumenta, o consumo de combustível específico por unidade de potência diminui. A este respeito, os aços resistentes ao calor apareceram em um curto espaço de tempo. Hoje, esses materiais em projetos de turbinas constituem até 50% da massa total.

O aço resistente ao calor é um material que funciona não apenas em temperaturas elevadas. É aplicável na condição complexa de estresse por um determinado período de tempo. A principal característica que determina a operabilidade deste material é a resistência ao calor.

Por esta qualidade se entende um estresse que não conduz à destruição de uma determinada tensão, que é capaz de resistir a um material metálico em uma determinada estrutura a uma determinada temperatura para um intervalo de tempo específico. Quando o tempo eo estresse são especificados, a característica é chamada de força máxima (longo prazo). Se a deformação, o tempo e o estresse forem determinados, a qualidade é chamada de limite de fluência.

Os aços resistentes ao calor possuem, além da resistência, a plasticidade, que deve ser mantida até o final da operação. Em termos de estoque de ductilidade, a confiabilidade do metal é avaliada.

Uma característica importante do material é a sensibilidade ao entalhe. Esta qualidade é determinada na forma de uma proporção de tempo decorrido antes da destruição de um espécime liso e entalhado testado na mesma temperatura de tensão. Os aços resistentes ao calor são considerados insensíveis à incisão com uma relação igual ou superior a uma.

Devido ao fato de que o aumento da temperatura de operação ocorre ao longo do tempo, o início do trabalho corresponde, como norma, à temperatura externa, é dada muita atenção aos valores de elasticidade e força. É importante que os valores que o material possui à temperatura ambiente sejam suficientemente elevados.

Devido ao fato de que os aços resistentes ao calor funcionam sob condições de estresse complexo, caracterizado por uma mudança constante no sinal e a magnitude das cargas, o índice de resistência à fadiga também é importante.

Hoje, o uso de soluções técnicas complexas no projeto cria a necessidade de ter materiais metálicos com altas características tecnológicas. Assim, no fabrico de lâminas em motores de turbina a gás , forjamento, estampagem de precisão, moagem, usinagem de produtos acabados e barras, fundição de precisão, polimento são utilizados. A produção de câmaras de combustão a partir de chapas metálicas resistentes ao calor é realizada com o uso de prensagem, estampagem a frio, soldagem por pontos e outras tecnologias. As tecnologias mais comuns são soldagem de eletrodos, fricção, soldagem por difusão, produtos de solda. Todas essas manipulações exigem características de alta qualidade do material utilizado.

As ligas resistentes ao calor e os aços são inerentemente capazes de manter indicadores de resistência aumentados, tanto antes do trabalho quanto antes das temperaturas tecnológicas. Isso, por sua vez, impõe uma impressão específica em toda a tecnologia aplicada de conversão de metais, desde a deformação do próprio lingote e às operações finais para o acabamento dos produtos até a limpeza da superfície necessária e as dimensões necessárias.