Жаропрочные стали

Многие детали автомобиля (клапаны, камеры сгорания, лопатки газовых турбин и др.) работают при высоких температурах. При длительном действии постоянной по величине нагрузки, но при высокой температуре, в металле медленно и непрерывно развивается пластическая деформация, то есть металл ползет. Это явление называется ползучестью. Сопротивление металла такой ползучести характеризуется условным пределом ползучести (σ_П). Предел ползучести - это максимальное напряжение, которое при высокой температуре вызывает либо заданную скорость ползучести, либо заданную суммарную деформацию за какой-то период времени, определяемый чаще всего длительностью работы этой детали при высокой температуре:

где 700 - это рабочая температура, равная 700^оС, 1 – суммарная деформация, равная 1% за 100 часов работы, то есть при напряжении 35 кг/мм в данной стали за 100 часов суммарная деформация достигает 1%. Если нужна меньшая деформация, то следует выбирать более легированную, а, следовательно, и более прочную сталь.

Развитие ползучести может привести к разрушению металла. Сопротивление металла такому разрушению характеризуется длительной прочностью σ_д:

где 700 - это рабочая температура; 1000 - время до разрушения в часах, то есть сталь выдерживает напряжение 15 кг/мм² в течение 1000 часов при 700 С. σ_п+σ_д и есть жаропрочность. Кроме того, жаропрочная сталь должна быть еще и жаростойкой.