ısıya dayanıklı çelik

Isıya dayanıklı çelik, yüksek sıcaklık oksidasyon direncine ve yüksek sıcaklık dayanımına sahip çeliği ifade eder. Yüksek sıcaklıkta oksidasyon direnci, parçanın yüksek sıcaklıkta kalıcı çalışmasını sağlamak için önemli bir koşuldur. Yüksek sıcaklıktaki hava ve diğer oksidasyon ortamındaki çelik parçalar, çeşitli demir oksit tabakası oluşturmak için oksijen ve çelik yüzey kimyasal reaksiyonu, oksit tabakası çok gevşek, çeliğin orijinal özelliklerini kaybetti, düşmesi kolay. Çeliğin yüksek sıcaklıktaki oksidasyon direncini arttırmak için oksit yapısını değiştirmek için çeliğe alaşım elementleri eklenir. Yaygın olarak kullanılan alaşım elementleri krom, silikon, alüminyum vb. Çeliği daha fazla oksidasyondan korumak için yoğun, kararlı bir oksit tabakası veya pasivasyon tabakası Cr2O3, SiO2 veya Al2O3 oluşturmak için oksijenle reaksiyona girerler. Krom, silikon ve alüminyum miktarı eklenir ve çeliğin yüksek sıcaklıkta oksidasyon direnci iyidir, ancak silikon ve alüminyum miktarı çok fazla eklenirse çeliğin mekanik özellikleri ve işlemi kötüleşir. Bu nedenle, ana alaşım elementi olarak krom, yardımcı element olarak silikon, alüminyum ile ısıya dayanıklı çelik, kısacası, çeliğin yüksek sıcaklıkta oksidasyon direnci sadece kimyasal bileşimi ile ilgilidir.
Yüksek sıcaklık dayanımı, çeliğin yüksek sıcaklıkta uzun süre mekanik yüke dayanma kabiliyetini ifade eder. Yüksek sıcaklıktaki mekanik yük altındaki çelik yumuşar, yani sıcaklığın artmasıyla mukavemeti düşer. İkincisi, sürünmedir, yani sabit gerilimin etkisi altında, plastik deformasyon miktarı zamanın uzamasıyla yavaşça artar ve çeliğin yüksek sıcaklıktaki plastik deformasyonuna kristal kayması ve tane sınırı kayması neden olur. Alaşımlama yöntemi genellikle çeliğin yüksek sıcaklık dayanımını artırmak için kullanılır. Ayrıca atomlar arasındaki bağ kuvvetini geliştirmek ve uygun bir organizasyon oluşturmak için çeliğe alaşım elementleri eklemektir. Krom, molibden, tungsten, vanadyum, titanyum vb. eklemek çeliğin matrisini güçlendirebilir, yeniden kristalleşme sıcaklığını iyileştirebilir, ancak aynı zamanda gelişmiş faz karbür veya Cr23C6, VC, TiC, vb. gibi intermetalik bileşikler oluşturabilir. Bu yoğunlaştırılmış fazlar yüksek sıcaklıkta kararlıdır, çözünmez, agrega değildir ve sertliklerini korur. Esas olarak osteniti elde etmek için nikel eklenir. Östenit, ferrit içindeki atomlardan daha yakın düzenlenmiştir ve atomlar arası bağlanma kuvveti güçlüdür, bu nedenle atomik difüzyon zordur. Bu nedenle östenitin yüksek sıcaklık yoğunluğu daha iyidir. Görüldüğü gibi ısıya dayanıklı çeliğin yüksek sıcaklık dayanımı sadece kimyasal bileşimi ile ilgili olmayıp doku ile de alakalıdır.