Жаропрочная сталь
В современной металлообрабатывающей промышленности конструкторам и технологам приходится решать широкий спектр далеко не самых простых, порой даже можно сказать «творческих», задач. В общем и целом металлургическая промышленность вполне обеспечивает все потребности производства – сейчас выпускается широкий ассортимент самых различных сталей и сплавов, обладающих какими-то заданными характеристиками. И в подавляющем большинстве случаев из наборов этот характеристик всегда можно выбрать тот, что в наибольшей степени будет соответствовать требованиям, предъявляемым к детали в процессе ее эксплуатации. Но так было далеко не всегда – на заре развития промышленного производства порой приходилось сталкиваться с ситуациями, когда какие-то важные конструкционные элементы довольно быстро выходили из строя из-за перегрева.
Только человек, не обладающий специфическими знаниями в области металлургии и химических процессов, происходящих внутри металлических деталей и на стыках их соединений, может предполагать, что любая сталь – это исключительно высокопрочный материал, которому нагревание до температуры, составляющей, к примеру, треть от температуры плавления, ничем не грозит. Но на самом деле это совершенно не так. В любом металлическом элементе при повышении температуры уже до трехсот градусов начинают происходить определенные изменения на молекулярном уровне, которые приводят к существенному снижению прочностных характеристик и прочих свойств металла. Что уж говорить, если температуру повысить еще в два раза, до шестисот… Но сейчас эта проблема решена – у нас, например, можно купить хромоникелевый сплав ЭИ 69, который отлично показывает себя при этой же температуре – изделия, изготовленные из этого материала, могут достаточно долго эксплуатироваться (и при этом сохранять все свои характеристики, от геометрических размеров до химических свойств) при температурах вплоть до шестисот градусов.
Раньше, правда, была еще одна проблема – металлургам не сразу удалось получить стойкое химическое соединение, которое обладало бы не только способностью отлично выдерживать перегрев, но и успешно сопротивлялось бы коррозии. Но именно в вышеприведенном примере (сталь ЭИ69) с этой задачей справиться удалось. Материал не нуждается в каком-то дополнительном покрытии и отлично защищает себя от появления ржавчины сам – на его поверхности присутствует пленка из оксида хрома.