Stale żaroodporne

Poszukuję informacji na temat własności stali żaroodpornych - żarowytrzymałych (gatunków, składu chemicznego i własności). 

Stale żaroodporne 
Stal żaroodporne to stale o strukturze austenitycznej, ferrytyczno - austenitycznej i ferrytycznej. Do podstawowych stopów żaroodpornych należą stopy ferrytyczne (Fe-Cr), które są jednak podatne na przemiany strukturalne podczas długotrwałego użytkowania w wysokiej temperaturze. W takich warunkach eksploatacji zdecydowanie wyższą stabilność strukturalną wykazują stale austenityczne. 
Stele żaroodporne wykazują dobrą odporność na utlenianie i działanie gorących gazów oraz spalin w temperaturze wyższej od 550°C. Odpowiednio zrównoważony skład chemiczny oraz dodatki aluminium i krzemu powodują, że stal w atmosferze utleniającej chrom tworzy na powierzchni ochronną warstwę tlenków. Ponadto warstwa tlenków chroni przed niekorzystnym oddziaływaniem siarki zawartej w atmosferze eksploatacji. W atmosferach redukujących, gdzie nie powstaje tlenek, wysokie stężenie niklu przeciwdziała nawęgleniu i naazotowani stali, ale zwiększa podatność na szkodliwe działanie siarki.
Żaroodporność ściśle związana ze skłonnością stali do tworzenia zgorzeliny w wysokiej temperaturze, może być polepszona przez dodatek pierwiastków ziem rzadkich takich jak cer (Ce), który powoduje, że ochronna warstwa tlenków jest mniej podatna na złuszczanie się powodujące ubytek materiału podczas użytkowania. 
Żaroodporność i związana z nią maksymalna temperatura pracy (Ta) materiału zależy w dużym stopniu od warunków oddziaływania środowiska. Podczas zastosowania w gorącym powietrzu można ją przyjmować jako maksymalna temperatura pracy, lecz nie w sytuacji, gdy atmosfera pracy będzie inna niż gorące powietrze. W takim przypadku szybkość utleniania się stali może być znacznie większa, zależnie od jej składu chemicznego i w rezultacie może doprowadzić do obniżenia maksymalnej temperatury pracy nawet o 200°C. 
Kolejne niebezpieczeństwo jest związane z eksploatacją w zakresie temperatury 600 - 950°C, gdzie występuje niebezpieczeństwo wydzielania się fazy sigma i węglików, co powoduje zubożenie w chrom i przyczynia się do kruchości stali oraz zmniejszenia jej żaroodporność. Stale o strukturze ferrytycznej są szczególnie podatne na kruchość związaną z wydzieleniem węglików w zakresie temperatury 350 - 550°C.
Żarowytrzymałość- zdolność do wytrzymywania obciążeń mechanicznych w wysokiej temperaturze powyżej 550°C jest ściśle związana z odpornością na pełzanie stali. Żarowytrzymałość podwyższają pierwiastki stopowe takie jak Mo, W, V, Co, a także Ti, Cr i Si, a ponadto może być zwiększana w wyniku umocnienia zgniotowego oraz utwardzania wydzieleniowego stali.
Orientacyjny skład chemiczny (tab. 1), warunki obróbki cieplnej oraz wybrane własności mechaniczne (tab. 2) i fizyczne (tab. 3) stali żaroodpornych austenitycznych, ferrytyczno - austenitycznych i ferrytycznych opracowano na podstawie normy PN-EN 10095:2002.

Literatura
[1]. PN-EN 10095:2002, Stale i stopy żaroodporne.