耐熱鋼

耐熱鋼
如果鑄件能夠 連續地 / 間歇地 操作在超過 650°C(1200°F) 的溫度下,
即為耐熱鋼,英文為Heat Resistant Steel。
顧名思義使用耐熱鋼,是為了該金屬的高溫強度所使用。

耐熱鋼挑選時,提供以下需求考量作建議:

  • Creep strength(蠕變強度)
    Creep也稱潛變,是在應力作用下固體材料緩慢且永久的變形。它的發生是低於材料屈服強度的應力長時間作用的結果。當材料長時間處於高溫或者在熔點附近時,蠕變會更加劇烈。蠕變速率常常隨著溫度升高而加劇
    這邊使用Creep strength的實驗多在高溫下,材料施加負載,來測試該材料的變型量(形變)
    **有時候會看到另外一項測試稱為Stress Rupture(應力斷裂),Stress Rupture實驗與Creep strength類似,差別在於比Creep施加更高的負載,且直到該材料斷裂為止用於確定產生失效所需的時間
  • Thermal fatigue and cracking(熱疲勞、熱裂)
  • High temperature corrosion(高溫腐蝕) – 依據需求的溫度來決定鋼材
  • Environment corrosion(環境腐蝕)
    在高溫環境下,除了上述提到的高溫腐蝕,也有著不同的氣氛(Atmosphere)會對鋼材產生影響。故也需要針對不同的環境氣氛條件來挑選鋼材。

底下為Creep實驗的圖:

  • Primary Stage:Initial Elastic Strain為負載初加的狀態,所產生瞬間的變形量,接著變形量會漸漸趨緩。
  • Secondary Stage:蠕變速率固定下來,有人稱呼這個階段為”穩定期“,意思指的是穩定的蠕變速率。
  • Tertiary Stage:蠕變速度開始急速上升,直到材料發生失效(即破裂)

參考文獻:https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%A0%95%E5%8F%98