Ջերմակայուն պողպատը վերաբերում է բարձր ջերմաստիճանի օքսիդացման դիմադրության և բարձր ջերմաստիճանի ուժով պողպատին: Բարձր ջերմաստիճանի օքսիդացման դիմադրությունը կարևոր պայման է ապահովելու համար, որ աշխատանքային մասը երկար ժամանակ աշխատում է բարձր ջերմաստիճանում: Օքսիդացնող միջավայրում, ինչպիսին է բարձր ջերմաստիճան օդը, թթվածինը քիմիապես փոխազդում է պողպատի մակերեսի հետ՝ ձևավորելով երկաթի օքսիդի մի շարք շերտեր: Օքսիդային շերտը շատ ազատ է, կորցնում է պողպատի սկզբնական բնութագրերը և հեշտ է ընկնել: Պողպատի բարձր ջերմաստիճանի օքսիդացման դիմադրությունը բարելավելու համար պողպատին ավելացվում են լեգիրման տարրեր՝ օքսիդի կառուցվածքը փոխելու համար: Սովորաբար օգտագործվող համաձուլվածքային տարրերն են քրոմը, նիկելը, քրոմը, սիլիցիումը, ալյումինը և այլն: Պողպատի բարձր ջերմաստիճանի օքսիդացման դիմադրությունը կապված է միայն քիմիական կազմի հետ:
Բարձր ջերմաստիճանի ուժը վերաբերում է պողպատի ունակությանը բարձր ջերմաստիճաններում երկար ժամանակ մեխանիկական բեռներ պահպանելու համար: Բարձր ջերմաստիճանում մեխանիկական բեռի տակ պողպատի երկու հիմնական ազդեցություն կա. Մեկը փափկեցնող է, այսինքն՝ ուժգնությունը նվազում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ։ Երկրորդը սողումն է, այսինքն՝ մշտական սթրեսի ազդեցության տակ ժամանակի ընթացքում դանդաղորեն ավելանում է պլաստիկ դեֆորմացիայի քանակը։ Պողպատի պլաստիկ դեֆորմացիան բարձր ջերմաստիճանում պայմանավորված է ներհատիկավոր սայթաքմամբ և հատիկի սահմանային սայթաքմամբ: Պողպատի բարձր ջերմաստիճանի ամրությունը բարելավելու համար սովորաբար օգտագործվում են լեգիրման մեթոդներ։ Այսինքն՝ պողպատին ավելացվում են համաձուլվածքային տարրեր՝ ատոմների միջև կապող ուժը բարելավելու և բարենպաստ կառուցվածք ձևավորելու համար։ Քրոմի, մոլիբդենի, վոլֆրամի, վանադիումի, տիտանի և այլնի ավելացումը կարող է ամրացնել պողպատի մատրիցը, բարձրացնել վերաբյուրեղացման ջերմաստիճանը և կարող է նաև ձևավորել ամրապնդող փուլային կարբիդներ կամ միջմետաղական միացություններ, ինչպիսիք են Cr23C6, VC, TiC և այլն: Այս ամրապնդման փուլերը. կայուն են բարձր ջերմաստիճաններում, չեն լուծվում, չեն ագրեգացվում աճելու համար և պահպանում են իրենց կարծրությունը: Նիկելն ավելացվում է հիմնականում ստանալու համարավստենիտ. Աուստենիտի ատոմներն ավելի ամուր են դասավորված, քան ֆերիտը, ատոմների միջև կապող ուժն ավելի ուժեղ է, և ատոմների դիֆուզիան ավելի դժվար է։ Հետեւաբար, ավստենիտի բարձր ջերմաստիճանի ուժն ավելի լավ է: Երևում է, որ ջերմակայուն պողպատի բարձր ջերմաստիճանի ուժը կապված է ոչ միայն քիմիական կազմի, այլև միկրոկառուցվածքի հետ։
Բարձր խառնուրդ ջերմակայունպողպատե ձուլվածքներլայնորեն կիրառվում են այն դեպքերում, երբ աշխատանքային ջերմաստիճանը գերազանցում է 650℃: Ջերմակայուն պողպատե ձուլվածքները վերաբերում են պողպատներին, որոնք աշխատում են բարձր ջերմաստիճաններում: Ջերմակայուն պողպատե ձուլվածքների զարգացումը սերտորեն կապված է տարբեր արդյունաբերական ոլորտների տեխնոլոգիական առաջընթացի հետ, ինչպիսիք են էլեկտրակայանները, կաթսաները, գազատուրբինները, ներքին այրման շարժիչները և աերոշարժիչները: Տարբեր մեքենաների և սարքերի կողմից օգտագործվող տարբեր ջերմաստիճանների և սթրեսների, ինչպես նաև տարբեր միջավայրերի պատճառով օգտագործվող պողպատի տեսակները նույնպես տարբեր են:
Չժանգոտվող պողպատի համարժեք դասարան | |||||||||
| ԽՄԲԵՐ | AISI | W-soff | ԴԻՆ | BS | SS | ԱՖՆՈՐ | UNE / IHA | JIS | UNI |
| Martensitic և Ferritic Stainless Steel | 420 C | 14034 | X43Cr16 | ||||||
| 440 Բ/1 | 1,4112 | X90 Cr Mo V18 | |||||||
| - | 1.2083 թ | X42 Cr 13 | - | 2314 թ | Z 40 C 14 | F.5263 | SUS 420 J1 | - | |
| 403 | 1.4000 | X6Cr13 | 403 Ս 17 | 2301 թ | Z 6 C 13 | F.3110 | SUS 403 | X6Cr13 | |
| (410S) | 1.4001 | X7 Cr 14 | (403 S17) | 2301 թ | Z 8 C 13 | F.3110 | SUS 410 Ս | X6Cr13 | |
| 405 | 1.4002 | X6 CrAl 13 | 405 Ս 17 | - | Z 8 CA 12 | F.3111 | SUS 405 | X6 CrAl 13 | |
| 416 | 1.4005 | X12 CrS 13 | 416 Ս 21 | 2380 թ | Z 11 CF 13 | F.3411 | SUS 416 | X12CrS13 | |
| 410 թ | 1.4006 | X 10 Cr 13 | 410 S21 | 2302 թ | Z 10 C 14 | F.3401 | SUS 410 | X12Cr13 | |
| 430 թ | 1.4016 | X6 Cr 17 | 430 Ս 17 | 2320 թ | Z 8 C 17 | F.3113 | SUS 430 | X8Cr17 | |
| 420 թ | 1.4021 | X20 Cr 13 | 420 Ս 37 | 2303 թ | Z 20 C 13 | F.3402 | SUS 420 J1 | X20Cr13 | |
| 420F | 1.4028 | X30 Cr 13 | 420 Ս 45 | (2304) | Z 30 C 13 | F.3403 | SUS 420 J2 | X30Cr13 | |
| (420) | 1.4031 | X39Cr13 | 420 Ս 45 | (2304) | Z 40 C 14 | F.3404 | (SUS 420 J1) | - | |
| 431 թ | 1,4057 | X20 CrNi 17 2 | 431 Ս 29 | 2321 թ | Z 15 CNi 16.02 | F.3427 | SUS 431 | X16CrNi16 | |
| 430F | 1.4104 | X12 CrMoS 17 | - | 2383 թ | Z 10 CF 17 | F.3117 | SUS 430 F | X10CrS17 | |
| 434 թ | 1.4113 | X6 CrMo 17 | 434 Ս 17 | 2325 թ | Z 8 CD 17.01 | - | SUS 434 | X8CrMo17 | |
| 430 Ti | 1.4510 | X6 CrTi 17 | - | - | Z 4 CT 17 | - | SUS 430 LX | X6CrTi17 | |
| 409 թ | 1.4512 | X5 CrTi 12 | 409 Ս 17 | - | Z 6 CT 12 | - | SUH 409 | X6CrTi12 | |
| Austenitic չժանգոտվող պողպատ | 304 | 1.4301 | X5 CrNi 18 9 | 304 Ս 15 | 2332 թ | Z 6 CN 18.09 | F.3551 | SUS 304 | X5CrNi18 10 |
| 305 | 1.4303 | X5 CrNi 18 12 | 305 Ս 19 | - | Z 8 CN 18.12 | - | SUS 305 | X8CrNi19 10 | |
| 303 | 1.4305 | X12 CrNiS 18 8 | 303 Ս 21 | 2346 թ | Z 10 CNF 18.09 | F.3508 | SUS 303 | X10CrNiS 18 09 | |
| 304 լ | 1.4306 | X2 CrNiS 18 9 | 304 Ս 12 | 2352 թ | Z 2 CN 18.10 | F.3503 | SUS 304L | X2CrNi18 11 | |
| 301 թ | 1.4310 | X12 CrNi 17 7 | - | 2331 թ | Z 12 CN 17.07 | F.3517 | SUS 301 | X12CrNi17 07 | |
| 304 | 1,4350 | X5 CrNi 18 9 | 304 Ս 31 | 2332 թ | Z 6 CN 18.09 | F.3551 | SUS 304 | X5CrNi18 10 | |
| 304 | 1,4350 | X5 CrNi 18 9 | 304 Ս 31 | 2333 թ | Z 6 CN 18.09 | F.3551 | SUS 304 | X5CrNi18 10 | |
| 304LN | 1.4311 | X2 CrNiN 18 10 | 304 Ս 62 | 2371 թ | Z 2 CN 18.10 | - | SUS 304 LN | - | |
| 316 | 1.4401 | X5 CrNiMo 18 10 | 316 Ս 16 | 2347 թ | Z 6 CND 17.11 | F.3543 | SUS 316 | X5CrNiMo17 12 | |
| 316 լ | 1.4404 | - | 316 Ս 12/13/14/22/24 | 2348 թ | Z 2 CND 17.13 | SUS316L | X2CrNiMo17 12 | ||
| 316LN | 1.4429 | X2 CrNiMoN 18 13 | - | 2375 թ | Z 2 CND 17.13 | - | SUS 316 LN | - | |
| 316 լ | 1,4435 | X2 CrNiMo 18 12 | 316 Ս 12/13/14/22/24 | 2353 թ | Z 2 CND 17.13 | - | SUS316L | X2CrNiMo17 12 | |
| 316 | 1.4436 | - | 316 Ս 33 | 2343 թ | Z 6 CND18-12-03 | - | - | X8CrNiMo 17 13 | |
| 317 լ | 1.4438 | X2 CrNiMo 18 16 | 317 Ս 12 | 2367 թ | Z 2 CND 19.15 | - | SUS 317 Լ | X2CrNiMo18 16 | |
| 329 թ | 1.4460 | X3 CrNiMoN 27 5 2 | - | 2324 թ | Z5 CND 27.05.Az | F.3309 | SUS 329 J1 | - | |
| 321 թ | 1.4541 | X10 CrNiTi 18 9 | 321 Ս 12 | 2337 թ | Z 6 CND 18.10 | F.3553 | SUS 321 | X6CrNiTi18 11 | |
| 347 թ | 1,4550 | X10 CrNiNb 18 9 | 347 Ս 17 | 2338 թ | Զ 6 CNNb 18.10 | F.3552 | SUS 347 | X6CrNiNb18 11 | |
| 316 Ti | 1.4571 | X10 CrNiMoTi 18 10 | 320 Ս 17 | 2350 թ | Z 6 CNDT 17.12 | F.3535 | - | X6CrNiMoTi 17 12 | |
| 309 թ | 1,4828 | X15 CrNiSi 20 12 | 309 Ս 24 | - | Z 15 CNS 20.12 | - | SUH 309 | X16 CrNi 24 14 | |
| 330 թ | 1.4864 | X12 NiCrSi 36 16 | - | - | Z 12 NCS 35.16 | - | SUH 330 | - | |
| Դուպլեքս չժանգոտվող պողպատ | S32750 | 1.4410 | X 2 CrNiMoN 25 7 4 | - | 2328 թ | Z3 CND 25.06 Az | - | - | - |
| S31500 | 1.4417 | X 2 CrNiMoSi 19 5 | - | 2376 թ | Z2 CND 18.05.03 | - | - | - | |
| S31803 | 1.4462 | X 2 CrNiMoN 22 5 3 | - | 2377 թ | Z 3 CND 22.05 (Az) | - | - | - | |
| S32760 | 1.4501 | X 3 CrNiMoN 25 7 | - | - | Z 3 CND 25.06 Az | - | - | - | |
| 630 թ | 1,4542 | X5CrNiCNb16-4 | - | - | - | - | - | - | |
| A564/630 | - | - | - | - | - | - | - | - | |
Տարբեր երկրներում ջերմակայուն ձուլածո պողպատի ստանդարտներ
1) Չինական ստանդարտ
GB/T 8492-2002 «Տեխնիկական պայմաններ ջերմակայուն պողպատե ձուլվածքների համար» սահմանում է տարբեր ջերմակայուն ձուլածո պողպատների դասակարգերը և սենյակային ջերմաստիճանի մեխանիկական հատկությունները:
2) Եվրոպական ստանդարտ
EN 10295-2002 ջերմակայուն ձուլածո պողպատի ստանդարտները ներառում են աուստենիտիկ ջերմակայուն չժանգոտվող պողպատ, ֆերիտիկ ջերմակայուն չժանգոտվող պողպատ և ավստենիտիկ-ֆերիտիկ դուպլեքս ջերմակայուն չժանգոտվող պողպատ, ինչպես նաև նիկելի վրա հիմնված համաձուլվածքներ և կոբալտի վրա հիմնված համաձուլվածքներ:
3) Ամերիկյան ստանդարտներ
ANSI/ASTM 297-2008 «Ընդհանուր արդյունաբերական երկաթ-քրոմ, երկաթ-քրոմ-նիկել ջերմակայուն պողպատե ձուլվածքներ» նշված քիմիական բաղադրությունը ընդունման հիմքն է, և կատարողականի մեխանիկական փորձարկումն իրականացվում է միայն այն դեպքում, երբ գնորդը դա պահանջում է ժ. պատվիրելու ժամանակը. Ջերմակայուն ձուլածո պողպատի հետ կապված այլ ամերիկյան ստանդարտներ ներառում են ASTM A447/A447M-2003 և ASTM A560/560M-2005:
4) գերմանական ստանդարտ
DIN 17465 «Ջերմակայուն պողպատե ձուլվածքների տեխնիկական պայմանները» առանձին նշված են ջերմակայուն ձուլածո պողպատի տարբեր դասակարգերի քիմիական կազմը, մեխանիկական հատկությունները սենյակային ջերմաստիճանում և բարձր ջերմաստիճանի մեխանիկական հատկությունները:
5) Ճապոնական ստանդարտ
JISG5122-2003 «Ջերմակայուն պողպատե ձուլվածքների» դասակարգերը հիմնականում նույնն են, ինչ ամերիկյան ստանդարտ ASTM-ը:
6) Ռուսական ստանդարտ
ԳՕՍՏ 977-1988-ում նշված են 19 ջերմակայուն ձուլածո պողպատի դասեր, այդ թվում՝ միջին քրոմ և բարձր քրոմ ջերմակայուն պողպատներ:
Քիմիական բաղադրության ազդեցությունը ջերմակայուն պողպատի ծառայության ժամկետի վրա
Կան բավականին բազմազան քիմիական տարրեր, որոնք կարող են ազդել ջերմակայուն պողպատի ծառայության ժամկետի վրա: Այս ազդեցությունները դրսևորվում են կառուցվածքի կայունության բարձրացման, օքսիդացման կանխարգելման, ավստենիտի ձևավորման և կայունացման և կոռոզիայի կանխարգելման մեջ: Օրինակ, հազվագյուտ հողային տարրերը, որոնք ջերմակայուն պողպատի հետքի տարրեր են, կարող են զգալիորեն բարելավել պողպատի օքսիդացման դիմադրությունը և փոխել ջերմապլաստիկությունը: Ջերմակայուն պողպատի և համաձուլվածքների հիմնական նյութերը հիմնականում ընտրում են մետաղներ և համաձուլվածքներ՝ համեմատաբար բարձր հալման կետով, ինքնադիֆուզիոն ակտիվացման բարձր էներգիայով կամ կուտակման անսարքության ցածր էներգիայով: Տարբեր ջերմակայուն պողպատները և բարձր ջերմաստիճանի համաձուլվածքները շատ բարձր պահանջներ ունեն հալման գործընթացին, քանի որ պողպատի մեջ ներդիրների կամ որոշակի մետալուրգիական թերությունների առկայությունը կնվազեցնի նյութի դիմացկունության ուժի սահմանը:
Առաջադեմ տեխնոլոգիաների ազդեցությունը, ինչպիսին է լուծույթի մշակումը ջերմակայուն պողպատի ծառայության ժամկետի վրա
Մետաղական նյութերի համար տարբեր ջերմային մշակման գործընթացների օգտագործումը կազդի կառուցվածքի և հատիկի չափի վրա՝ դրանով իսկ փոխելով ջերմային ակտիվացման դժվարության աստիճանը: Ձուլման ձախողման վերլուծության մեջ կան բազմաթիվ գործոններ, որոնք հանգեցնում են ձախողման, հիմնականում ջերմային հոգնածությունը հանգեցնում է ճաքերի առաջացման և զարգացման: Համապատասխանաբար, կան մի շարք գործոններ, որոնք ազդում են ճաքերի առաջացման և տարածման վրա։ Նրանց թվում չափազանց կարևոր է ծծմբի պարունակությունը, քանի որ ճաքերը հիմնականում զարգանում են սուլֆիդների երկայնքով: Ծծմբի պարունակության վրա ազդում է հումքի որակը և դրանց հալեցումը։ Ձուլվածքների համար, որոնք աշխատում են ջրածնի պաշտպանիչ մթնոլորտում, եթե ջրածնի սուլֆիդը պարունակվում է ջրածնի մեջ, ապա ձուլվածքները կծծմբացվեն: Երկրորդ, լուծույթի բուժման համարժեքությունը կազդի ձուլման ամրության և ամրության վրա:
