耐热钢铸造用途

这是耐热钢铸件的最大用户之一。冶金过程中的高温炉窑、轧制加热炉等设备大量使用耐热铸件。

• 炉底辊：在连续退火炉和镀锌线中支撑并传送带钢，承受高温和重载。

• 辐射管：用于密闭加热，将火焰与炉内气氛隔离，要求极高的耐热性和抗渗碳性。

• 炉辊：轧钢加热炉内支撑和输送钢坯的辊子，承受高温和钢坯的重压。

• 料筐、导轨、吊具：用于工件的淬火、退火、渗碳等热处理过程。

2. 石油化工工业

在石化装置的裂解炉、转化炉、重整炉中，需要处理高温、高压和腐蚀性介质。

• 管式炉管：如乙烯裂解炉管，工作在极高的温度下，接触烃类介质。

• 转化管：合成氨或制氢装置中，用于烃类蒸汽转化的炉管。

• 烟道挡板、集合管、支架：引导烟气、支撑炉管，承受高温氧化和应力。

3. 能源与电力行业

• 燃气轮机部件：

• 涡轮盘、叶片：在高温高压燃气冲刷下工作，要求极高的高温强度（蠕变强度）和抗热疲劳性能。

• 电站锅炉部件：

• 过热器/再热器吊挂、支架：用于固定锅炉管道，长期处于高温烟气中。

• 炉排：垃圾焚烧炉中的核心部件，要求耐热、耐腐蚀、耐磨损。

4. 建材与陶瓷工业

• 水泥窑部件：如预热器内筒、篦冷机部件、窑口护板等。

• 玻璃窑炉部件：如坩埚、辊道窑炉辊、转向器等。

• 陶瓷辊棒：用于辊道窑中输送陶瓷砖坯，要求高温下不变形。

5. 汽车与航空航天

• 汽车发动机：涡轮增压器壳体、排气歧管。现代高性能发动机的排气歧管越来越多地采用耐热钢铸造，以承受更高温度的废气。

• 航空航天：发动机的机匣、喷嘴、燃烧室部件等。

6. 垃圾焚烧与环保工程

• 焚烧炉炉排、链条、吊架：工作在高温、腐蚀性极强的烟气环境中，要求耐热、耐氯腐蚀等。

二、耐热钢铸件的核心性能要求

为什么这些场合必须使用耐热钢铸件？因为它具备以下关键性能：

1. 抗氧化/抗腐蚀性：在高温下表面形成一层致密、稳定的氧化膜（如Cr₂O₃，Al₂O₃），阻止内部金属被进一步氧化和气体腐蚀（如渗碳、氮化）。

2. 高温强度：

• 蠕变强度：在高温和恒定应力下，抵抗缓慢塑性变形的能力。这是长期在高温下工作的部件最重要的指标。

• 热疲劳抗力：抵抗因温度循环变化引起的热应力所导致的疲劳破坏。

3. 组织稳定性：在长期高温服役过程中，其内部的金相组织（如碳化物、金属间化合物）保持稳定，不发生导致性能劣化的相变。

4. 良好的铸造工艺性：能够通过铸造工艺成型出结构复杂、尺寸精确的零件。

三、常见的耐热钢铸造材料分类

根据合金元素含量和组织，主要分为：

• 铁素体耐热钢：以铬为主要合金元素（如ZGCr25Ni20，即“2520”不锈钢）。成本相对较低，抗氧化性好，但高温强度稍差。

• 奥氏体耐热钢：含有较高的铬和镍（如ZGCr25Ni35， ZG4Cr25Ni35Nb）。具有优异的高温强度和抗氧化性，是应用最广泛的耐热铸钢。

• 马氏体耐热钢：如ZG1Cr11MoV，主要用于对强度要求高且温度稍低（如600°C以下）的场合，如汽轮机零件。