სითბოს მდგრადი ფოლადი ეხება ფოლადი მაღალი ტემპერატურის ჟანგვის წინააღმდეგობის და მაღალი ტემპერატურის სიძლიერე. მაღალი ტემპერატურის ჟანგვის წინააღმდეგობა მნიშვნელოვანი პირობაა სამუშაო ნაწილის მუშაობის ხანგრძლივად მაღალ ტემპერატურაზე მუშაობის უზრუნველსაყოფად. ჟანგვის გარემოში, როგორიცაა მაღალი ტემპერატურის ჰაერი, ჟანგბადი ქიმიურად რეაგირებს ფოლადის ზედაპირთან და წარმოქმნის სხვადასხვა რკინის ოქსიდის ფენებს. ოქსიდის ფენა ძალიან ფხვიერია, კარგავს ფოლადის ორიგინალურ მახასიათებლებს და ადვილად იშლება. ფოლადის მაღალტემპერატურულ დაჟანგვის წინააღმდეგობის გაუმჯობესების მიზნით, ფოლადს ემატება შენადნობი ელემენტები ოქსიდის სტრუქტურის შესაცვლელად. ხშირად გამოყენებული შენადნობის ელემენტებია ქრომი, ნიკელი, ქრომი, სილიციუმი, ალუმინი და ა.შ. ფოლადის მაღალი ტემპერატურის დაჟანგვის წინააღმდეგობა მხოლოდ ქიმიურ შემადგენლობასთან არის დაკავშირებული.
მაღალი ტემპერატურის სიძლიერე ეხება ფოლადის უნარს, გაუძლოს მექანიკურ დატვირთვას დიდი ხნის განმავლობაში მაღალ ტემპერატურაზე. მაღალ ტემპერატურაზე მექანიკური დატვირთვის ქვეშ ფოლადის ორი ძირითადი ეფექტი არსებობს. ერთი არის დარბილება, ანუ სიმტკიცე მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად. მეორე არის მცოცავი, ანუ მუდმივი სტრესის გავლენის ქვეშ, პლასტიკური დეფორმაციის რაოდენობა ნელ-ნელა იზრდება დროთა განმავლობაში. ფოლადის პლასტიკური დეფორმაცია მაღალ ტემპერატურაზე გამოწვეულია მარცვლოვანი სრიალის და მარცვლის საზღვრის სრიალის გამო. ფოლადის მაღალი ტემპერატურის სიძლიერის გასაუმჯობესებლად, ჩვეულებრივ გამოიყენება შენადნობის მეთოდები. ანუ, შენადნობი ელემენტები ემატება ფოლადს, რათა გააუმჯობესოს შემაკავშირებელი ძალა ატომებს შორის და შექმნას ხელსაყრელი სტრუქტურა. ქრომის, მოლიბდენის, ვოლფრამის, ვანადიუმის, ტიტანის და ა.შ. დამატებამ შეიძლება გააძლიეროს ფოლადის მატრიცა, გაზარდოს რეკრისტალიზაციის ტემპერატურა და ასევე შექმნას გამაძლიერებელი ფაზის კარბიდები ან მეტალთაშორისი ნაერთები, როგორიცაა Cr23C6, VC, TiC და ა.შ. ეს გამაგრების ფაზებია. სტაბილურია მაღალ ტემპერატურაზე, არ იხსნება, არ გროვდება, რათა გაიზარდოს და ინარჩუნებს სიმტკიცეს. ნიკელს უმატებენ ძირითადად მისაღებადაუსტენიტი. აუსტენიტში ატომები უფრო მჭიდროა განლაგებული ვიდრე ფერიტი, ატომებს შორის შემაკავშირებელი ძალა უფრო ძლიერია და ატომების დიფუზია უფრო რთული. ამიტომ, ასტენიტის მაღალი ტემპერატურის სიძლიერე უკეთესია. ჩანს, რომ სითბოს მდგრადი ფოლადის მაღალტემპერატურული სიმტკიცე არა მხოლოდ ქიმიურ შემადგენლობას უკავშირდება, არამედ მიკროსტრუქტურას.
მაღალი შენადნობის სითბოს მდგრადიფოლადის ჩამოსხმაფართოდ გამოიყენება იმ შემთხვევებში, როდესაც სამუშაო ტემპერატურა აღემატება 650℃. სითბოს მდგრადი ფოლადის ჩამოსხმა ეხება ფოლადებს, რომლებიც მუშაობენ მაღალ ტემპერატურაზე. სითბოს მდგრადი ფოლადის ჩამოსხმის განვითარება მჭიდროდ არის დაკავშირებული სხვადასხვა ინდუსტრიული სექტორის ტექნოლოგიურ პროგრესთან, როგორიცაა ელექტროსადგურები, ქვაბები, გაზის ტურბინები, შიდა წვის ძრავები და აეროძრავები. სხვადასხვა ტექნიკისა და მოწყობილობის მიერ გამოყენებული სხვადასხვა ტემპერატურისა და სტრესის გამო, ისევე როგორც სხვადასხვა გარემოში, გამოყენებული ფოლადის ტიპებიც განსხვავებულია.
უჟანგავი ფოლადის ექვივალენტური კლასი | |||||||||
| ჯგუფები | AISI | W-soff | DIN | BS | SS | AFNOR | UNE / IHA | JIS | UNI |
| მარტენზიტური და ფერიტური უჟანგავი ფოლადი | 420 C | 1,4034 | X43Cr16 | ||||||
| 440 ბ/1 | 1,4112 | X90 Cr Mo V18 | |||||||
| - | 1.2083 | X42 Cr 13 | - | 2314 | Z 40 C 14 | F.5263 | SUS 420 J1 | - | |
| 403 | 1.4000 | X6Cr13 | 403 S 17 | 2301 წ | Z 6 C 13 | F.3110 | SUS 403 | X6Cr13 | |
| (410S) | 1.4001 | X7 Cr 14 | (403 S17) | 2301 წ | Z 8 C 13 | F.3110 | SUS 410 S | X6Cr13 | |
| 405 | 1.4002 | X6 CrAl 13 | 405 S 17 | - | Z 8 CA 12 | F.3111 | SUS 405 | X6 CrAl 13 | |
| 416 | 1.4005 | X12 CrS 13 | 416 S 21 | 2380 | Z 11 CF 13 | F.3411 | SUS 416 | X12CrS13 | |
| 410 | 1.4006 | X 10 Cr 13 | 410 S21 | 2302 წ | Z 10 C 14 | F.3401 | SUS 410 | X12Cr13 | |
| 430 | 1.4016 | X6 Cr 17 | 430 S 17 | 2320 წ | Z 8 C 17 | F.3113 | SUS 430 | X8Cr17 | |
| 420 | 1.4021 | X20 Cr 13 | 420 S 37 | 2303 წ | Z 20 C 13 | F.3402 | SUS 420 J1 | X20Cr13 | |
| 420F | 1.4028 | X30 Cr 13 | 420 S 45 | (2304) | Z 30 C 13 | F.3403 | SUS 420 J2 | X30Cr13 | |
| (420) | 1.4031 | X39Cr13 | 420 S 45 | (2304) | Z 40 C 14 | F.3404 | (SUS 420 J1) | - | |
| 431 | 1.4057 | X20 CrNi 17 2 | 431 S 29 | 2321 | Z 15 CNi 16.02 | F.3427 | SUS 431 | X16CrNi16 | |
| 430F | 1.4104 | X12 CrMoS 17 | - | 2383 | Z 10 CF 17 | F.3117 | SUS 430 F | X10CrS17 | |
| 434 | 1.4113 | X6 CrMo 17 | 434 S 17 | 2325 | Z 8 CD 17.01 | - | SUS 434 | X8CrMo17 | |
| 430 Ti | 1.4510 | X6 CrTi 17 | - | - | Z 4 CT 17 | - | SUS 430 LX | X6CrTi17 | |
| 409 | 1.4512 | X5 CrTi 12 | 409 S 17 | - | Z 6 CT 12 | - | SUH 409 | X6CrTi12 | |
| Austenitic უჟანგავი ფოლადი | 304 | 1.4301 | X5 CrNi 18 9 | 304 S 15 | 2332 | Z 6 CN 18.09 | F.3551 | SUS 304 | X5CrNi18 10 |
| 305 | 1.4303 | X5 CrNi 18 12 | 305 S 19 | - | Z 8 CN 18.12 | - | SUS 305 | X8CrNi19 10 | |
| 303 | 1.4305 | X12 CrNiS 18 8 | 303 S 21 | 2346 | Z 10 CNF 18.09 | F.3508 | SUS 303 | X10CrNiS 18 09 | |
| 304ლ | 1.4306 | X2 CrNiS 18 9 | 304 S 12 | 2352 | Z 2 CN 18.10 | F.3503 | SUS 304ლ | X2CrNi18 11 | |
| 301 | 1.4310 | X12 CrNi 17 7 | - | 2331 | Z 12 CN 17.07 | F.3517 | SUS 301 | X12CrNi17 07 | |
| 304 | 1.4350 | X5 CrNi 18 9 | 304 S 31 | 2332 | Z 6 CN 18.09 | F.3551 | SUS 304 | X5CrNi18 10 | |
| 304 | 1.4350 | X5 CrNi 18 9 | 304 S 31 | 2333 | Z 6 CN 18.09 | F.3551 | SUS 304 | X5CrNi18 10 | |
| 304LN | 1.4311 | X2 CrNiN 18 10 | 304 S 62 | 2371 | Z 2 CN 18.10 | - | SUS 304 LN | - | |
| 316 | 1.4401 | X5 CrNiMo 18 10 | 316 S 16 | 2347 | Z 6 CND 17.11 | F.3543 | SUS 316 | X5CrNiMo17 12 | |
| 316ლ | 1.4404 | - | 316 S 12/13/14/22/24 | 2348 წ | Z 2 CND 17.13 | SUS316L | X2CrNiMo17 12 | ||
| 316LN | 1.4429 | X2 CrNiMoN 18 13 | - | 2375 | Z 2 CND 17.13 | - | SUS 316 LN | - | |
| 316ლ | 1.4435 | X2 CrNiMo 18 12 | 316 S 12/13/14/22/24 | 2353 | Z 2 CND 17.13 | - | SUS316L | X2CrNiMo17 12 | |
| 316 | 1.4436 | - | 316 S 33 | 2343 | Z 6 CND18-12-03 | - | - | X8CrNiMo 17 13 | |
| 317ლ | 1.4438 | X2 CrNiMo 18 16 | 317 S 12 | 2367 | Z 2 CND 19.15 | - | SUS 317 ლ | X2CrNiMo18 16 | |
| 329 | 1.4460 | X3 CrNiMoN 27 5 2 | - | 2324 | Z5 CND 27.05.Az | F.3309 | SUS 329 J1 | - | |
| 321 | 1.4541 | X10 CrNiTi 18 9 | 321 S 12 | 2337 | Z 6 CND 18.10 | F.3553 | SUS 321 | X6CrNiTi18 11 | |
| 347 | 1.4550 | X10 CrNiNb 18 9 | 347 S 17 | 2338 | Z 6 CNNb 18.10 | F.3552 | SUS 347 | X6CrNiNb18 11 | |
| 316 Ti | 1.4571 | X10 CrNiMoTi 18 10 | 320 S 17 | 2350 | Z 6 CNDT 17.12 | F.3535 | - | X6CrNiMoTi 17 12 | |
| 309 | 1.4828 | X15 CrNiSi 20 12 | 309 S 24 | - | Z 15 ცნს 20.12 | - | SUH 309 | X16 CrNi 24 14 | |
| 330 | 1.4864 | X12 NiCrSi 36 16 | - | - | Z 12 NCS 35.16 | - | SUH 330 | - | |
| დუპლექსი უჟანგავი ფოლადი | S32750 | 1.4410 | X 2 CrNiMoN 25 7 4 | - | 2328 წ | Z3 CND 25.06 Az | - | - | - |
| S31500 | 1.4417 | X 2 CrNiMoSi 19 5 | - | 2376 | Z2 CND 18.05.03 | - | - | - | |
| S31803 | 1.4462 | X 2 CrNiMoN 22 5 3 | - | 2377 | Z 3 CND 22.05 (Az) | - | - | - | |
| S32760 | 1.4501 | X 3 CrNiMoN 25 7 | - | - | Z 3 CND 25.06 Az | - | - | - | |
| 630 | 1.4542 | X5CrNiCNb16-4 | - | - | - | - | - | - | |
| A564/630 | - | - | - | - | - | - | - | - | |
სითბოს მდგრადი თუჯის ფოლადის სტანდარტები სხვადასხვა ქვეყანაში
1) ჩინური სტანდარტი
GB/T 8492-2002 "ტექნიკური პირობები თბოგამძლე ფოლადის ჩამოსხმისთვის" განსაზღვრავს სხვადასხვა სითბოს მდგრადი თუჯის ფოლადების ხარისხებსა და ოთახის ტემპერატურის მექანიკურ თვისებებს.
2) ევროპული სტანდარტი
EN 10295-2002 სითბოს მდგრადი თუჯის ფოლადის სტანდარტები მოიცავს ავსტენიტურ სითბოს მდგრადი უჟანგავი ფოლადი, ფერრიტული სითბოს მდგრადი უჟანგავი ფოლადი და ავსტენიტულ-ფერიტული დუპლექსი სითბოს მდგრადი უჟანგავი ფოლადი, ასევე ნიკელზე დაფუძნებული შენადნობები და კობალტზე დაფუძნებული შენადნობები.
3) ამერიკული სტანდარტები
ქიმიური შემადგენლობა მითითებული ANSI/ASTM 297-2008-ში "ზოგადი ინდუსტრიული რკინა-ქრომი, რკინა-ქრომი-ნიკელი სითბოს მდგრადი ფოლადის ჩამოსხმა" არის მიღების საფუძველი და მექანიკური შესრულების ტესტი ტარდება მხოლოდ მაშინ, როდესაც მყიდველი ითხოვს მას შეკვეთის დრო. სხვა ამერიკული სტანდარტები, რომლებიც მოიცავს სითბოს მდგრადი თუჯის ფოლადს, მოიცავს ASTM A447/A447M-2003 და ASTM A560/560M-2005.
4) გერმანული სტანდარტი
DIN 17465 "ტექნიკური პირობები სითბოს მდგრადი ფოლადის ჩამოსხმისთვის", ქიმიური შემადგენლობა, მექანიკური თვისებები ოთახის ტემპერატურაზე და მაღალი ტემპერატურის მექანიკური თვისებები სხვადასხვა სითბოს მდგრადი თუჯის ფოლადის კლასის ცალკე არის მითითებული.
5)იაპონური სტანდარტი
JISG5122-2003 "თბოგამძლე ფოლადის ჩამოსხმის" კლასები ძირითადად იგივეა, რაც ამერიკული სტანდარტული ASTM.
6) რუსული სტანდარტი
GOST 977-1988-ში მითითებულია 19 სითბოს მდგრადი თუჯის ფოლადის კლასი, მათ შორის საშუალო ქრომის და მაღალი ქრომის სითბოს მდგრადი ფოლადები.
ქიმიური შემადგენლობის გავლენა სითბოს მდგრადი ფოლადის მომსახურების ხანგრძლივობაზე
არსებობს საკმაოდ მრავალფეროვანი ქიმიური ელემენტები, რომლებსაც შეუძლიათ გავლენა მოახდინონ სითბოს მდგრადი ფოლადის მომსახურების ხანგრძლივობაზე. ეს ეფექტები გამოიხატება სტრუქტურის მდგრადობის გაძლიერებაში, დაჟანგვის თავიდან აცილებაში, აუსტენიტის ფორმირებასა და სტაბილიზაციაში და კოროზიის თავიდან აცილებაში. მაგალითად, იშვიათი დედამიწის ელემენტებს, რომლებიც წარმოადგენენ კვალი ელემენტებს სითბოს მდგრადი ფოლადისაგან, შეუძლიათ მნიშვნელოვნად გააუმჯობესონ ფოლადის დაჟანგვის წინააღმდეგობა და შეცვალონ თერმოპლასტიურობა. სითბოს მდგრადი ფოლადისა და შენადნობების ძირითადი მასალები ძირითადად ირჩევენ ლითონებს და შენადნობებს შედარებით მაღალი დნობის წერტილით, მაღალი თვითდიფუზიის აქტივაციის ენერგიით ან დაწყობის დაბალი ენერგიით. სხვადასხვა სითბოს მდგრად ფოლადებსა და მაღალტემპერატურულ შენადნობებს აქვთ ძალიან მაღალი მოთხოვნები დნობის პროცესზე, რადგან ფოლადში ჩანართების ან გარკვეული მეტალურგიული დეფექტების არსებობა შეამცირებს მასალის გამძლეობის ლიმიტს.
მოწინავე ტექნოლოგიის გავლენა, როგორიცაა ხსნარის დამუშავება სითბოს მდგრადი ფოლადის მომსახურების ხანგრძლივობაზე
ლითონის მასალებისთვის, სითბოს დამუშავების სხვადასხვა პროცესის გამოყენება გავლენას მოახდენს სტრუქტურასა და მარცვლის ზომაზე, რითაც იცვლება თერმული აქტივაციის სირთულის ხარისხი. ჩამოსხმის უკმარისობის ანალიზისას არსებობს მრავალი ფაქტორი, რომელიც იწვევს მარცხს, ძირითადად თერმული დაღლილობა იწვევს ბზარის დაწყებას და განვითარებას. შესაბამისად, არსებობს მთელი რიგი ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ ბზარების დაწყებასა და გამრავლებაზე. მათ შორის უაღრესად მნიშვნელოვანია გოგირდის შემცველობა, რადგან ბზარები ძირითადად სულფიდების გასწვრივ ვითარდება. გოგირდის შემცველობაზე გავლენას ახდენს ნედლეულის ხარისხი და მათი დნობა. ჩამოსხმისთვის, რომლებიც მუშაობენ წყალბადის დამცავ ატმოსფეროში, თუ წყალბადის სულფიდი შეიცავს წყალბადს, ჩამოსხმა გოგირდდება. მეორეც, ხსნარის დამუშავების ადეკვატურობა გავლენას მოახდენს ჩამოსხმის სიმტკიცესა და სიმტკიცეზე.
