Огнеупорные материалы (изделия) и их огнеупорность

Что такое огнестойкость материалов

Горючесть не следует отождествлять с огнестойкостью. Под огнестойкостью следует понимать способность строительной конструкции или материала сопротивляться воздействию огня и воды при пожаре.

Предел огнестойкости – это время в минутах (в некоторых случаях в часах) с момента начала пожара до выхода конструкции из строя или прогрева до повышения температуры на противоположной от огня поверхности порядка 220°С, выше которой возможно самовоспламенение органических материалов.

Под выходом конструкции из строя подразумевается:

• Потеря несущей способности.
• Обрушение.
• Достижения необратимых деформаций
• Образование сквозных трещин.

Горючие строительные материалы подразделяются:

По распространению пламени по поверхности	По токсичности продуктов горения
Г1	Слабогорючие	Т1	Малоопасные.
Г2	Умеренногорючие  (органоминеральные материалы)	Т2	Умеренной опасности.
Г3	Нормальногорючие	Т3	Высокоопасные.
Г4	Сильногорючие (органические материалы)	Т4	Чрезвычайно опасные.

К негорючим относятся минеральные материалы: природные камни, бетоны и растворы на минеральных связующих, керамические и стеклянные материалы, металлы.

Материалы на основе органических, растительных компонентов являются нормально и сильно горючими. К ним относятся панели ДСП, ДВП, большинство синтетических пластмассовых материалов.

Слабогорючими и умеренногорючими являются некоторые органоминеральные материалы, которые не поддерживают горение: фибролит, арболит, древесина, пропитанная антипиренами. При действии открытого огня они тлеют, не дают открытого огня или обугливаются. После устранения источника огня тление прекращается.

Некоторые органические материалы при воздействии огня не дают открытого пламени, но спекаются, оплавляются и насыщают атмосферу целым рядом вредных для здоровья человека газов. Древесина и пенополистирол при горении выделяют два вида газов (СО – угарный газ, СО2 – углекислый газ), а пластмассы — фенол, оксид алюминия, серу и прочие вредные вещества.

Виды стеновой негорючей продукции

К негорючей стеновой продукции относят термостойкие штукатурки и растворы, предназначенные для укладки термостойкой керамической плитки:

• терракотовой;
• майолики;
• клинкерной плитки;
• шамотной плитки.

Рецептур штукатурки и раствора для кладки керамики множество.

Пример камина с топкой закрытой остеклённой дверкой. Наличие остеклённых дверок с одной стороны предохраняет интерьер от загрязнения продуктами сгорания, с другой – позволяет любоваться огнём.

СКЛ изделия

СКЛ – силикатно-кальциевый лист – экологически чистый материал. Не содержит вредных веществ и канцерогенов. Сохраняет механические свойства – прочность и твёрдость при нагревании. Содержит:

• бумажной массы — 10%;
• порошка кварца 45%;
• цемента – 40%;
• добавки, повышающие механические свойства материала – 5%.

На лицевую сторону СК листа наносится декоративный слой с ультрафиолетовой покраской. Уровни огне- и влагостойкости, допускают применение СКЛ как во внешней отделке зданий, так и во внутренней. Хорош этот материал при отделке помещений с повышенной влажностью – бытовых комнат, бань, ванных. Способность противостоять огню позволяет применять СКЛ для отделки стен и потолка помещений вблизи горячих поверхностей печи и камина.

СМЛ изделия

СМЛ – стекломагниевый лист  — сравнительно новый материал, обладающий прочностью, гибкостью, влаго- и термостойкостью.  В его состав входит:

• оксида магния – 40%;
• хлорида магния – 35%;
• древесной стружки мелкой фракции – 15%;
• экструдированного перлита – 5%;
• добавок – 4%
• стеклоткани – 1%.

СМЛ не оказывает вредного влияния на организм человека, поэтому используется во внутренней отделке помещений. Высокая – до 1000°С огнестойкость позволяет применять его в качестве пожаробезопасных панелей для внутренней отделки стен вблизи источников нагрева и открытого огня.

ГКЛО изделия

ГКЛО – гипсокартонный лист огнестойкий. Согласно ГОСТ 32614-2012, разработанному совместно с фирмой Кнауф, и введённому в действие на территории Российской Федерации в 2015г., этот материала обозначается буквой F – «огнестойкие плиты». Его огнестойкость должна составлять не менее 20 минут при воздействии открытого огня.

Термостойкость ГКЛО достигается введением в гипс специальных добавок, повышающих стойкость материала к высоким температурам и препятствующих задымлению при пожаре. Для облегчения распознавания, поверхность ГКЛО окрашивают в светло-розовый цвет, а маркировка выполняется красным цветом. Кнауф Файерборд – самое огнестойкое изделие фирмы Кнауф – имеет дополнительный усиливающий слой из стеклохолста. Применяется в качестве пожаростойкой облицовки стен и потолка.

Легкие поризованные и ячеистые жаростойкие бетоны

Для производства поризованных и ячеистых легких бетонов могут использоваться те же вяжущие, что для изготовления тяжелых бетонов (в основном — портландцемент и глиноземистый цементы). При употреблении пористых специальных заполнителей получаются легкие жаростойкие бетоны, а при введении в состав бетонных смесей газообразователей или специальной пены — ячеистые бетоны.

Легкие поризованные бетоны

Поризованные легкие бетоны

В качестве заполнителей для таких бетонов применяют пористые материалы, устойчивые к воздействию повышенных температур (700°С—1000°С):

• вспученный перлит;
• керамзит;
• вулканический туф;
• вермикулит.

Для легких бетонов, с учетом средней плотности материала, устанавливают марки: D300…D1800.

По способу применения легкие поризованные бетоны подразделяются на следующие классы:

1. Теплоизоляционные. Плотность материала должна составлять 500 кг/м3 и ниже, теплопроводность максимум 0,14 Вт/м*К, прочность М14–М25.
2. Конструкционно-теплоизоляционные: плотность 500–800 кг/м3, теплопроводность — 0,14–0,54 Вт/м*К, прочность М35 и более.
3. Конструкционные — плотность должна соответствовать 1400–1800 кг/м3, прочность М50 и более. Теплопроводность для конструкционных бетонов не нормируется.

Легкие бетоны на глиноземистом цементе и портландцементе обладают высокой огнестойкостью, а при использовании в качестве заполнителя керамзитового щебня — значительно возрастает морозостойкость материала (F25–100).

Ячеистые бетоны

Ячеистые легкие бетоны

В масштабном строительстве ячеистые легкие бетоны применяют в основном для теплоизоляции (ввиду низкой теплопроводности) и как жаростойкие материалы. Их огнестойкость значительно выше данного показателя у обычных составов.

Ячеистые бетоны широко распространены в индивидуальном строительстве где применяются в качестве блоков (автоклавной и неавтоклавной обработки), и в качестве элементов бетонных конструкций заводского изготовления.

По своему назначению ячеистые легкие бетоны делятся на четыре категории:

• теплоизоляционные (до 500 кг/м3);
• теплоизоляционно-конструкционные (500–900 кг/м3);
• конструкционные (1000–1400 кг/м3);
• жаростойкие (800–1200 кг/м3), с температурой использования до 800°С.

Ячеистые бетоны (газобетоны, пенобетоны) в течении 3–7 часов способны выдерживать влияние открытого огня без видимых разрушений конструкций. При нагревании обычных изделий из газобетона до температуры 400°С наблюдается увеличение прочности материала, а вот при повышении температуры до 1000°С, наблюдалось полное разрушение структуры ячеистых бетонов.

Пожарные сертификаты на газобетон

При необходимости, предел огнестойкости ячеистых бетонных конструкций можно увеличить за счет применения следующих вяжущих:

• известково-белитовые (800°С);
• топливные золы и металлургические шлаки;
• щелочные алюмосиликатные вяжущие.

У нас Вы можете купить огнестойкие материалы с ПУ покрытием

Среди большого количества разных типов технических тканей, которые используют в разных отраслях промышленности и производства, а также в медицинской отрасли, в сфере услуг, рекламном производстве и так далее, существует специальная группа огнестойких (негорючих) материалов.

Это технические ткани, которые не поддерживают горения и способны выдерживать воздействие пламени и высоких температур определенное количество времени.

Огнестойкие материалы также входят в группу тканей с полиуретановым покрытием. Для придания огнестойких свойств в состав основы ткани и/или полиуретанового покрытия добавляют специальные химические вещества, не поддерживающие горение. Такие ткани обладают водонепроницаемыми свойствами, износостойкостью и, кроме этого – самозатухающими свойствами.

В этом разделе представлены огнестойкие тентовые ткани с ПУ покрытием и огнестойкие материалы на трикотажной основе с ПУ покрытием.

Огнестойкие эластичные тентовые ткани с ПУ покрытием

Тентовые ткани с полиуретановым покрытием и огнестойкими свойствами представлены в новой линейке эластичных тентовых тканей производства Sioen:

• Арт. F5637 c двусторонним полиуретановым покрытием плотностью 290 гр/м². Класс огнестойкости М2, В1.

• Эластичная огнестойкая тентовая ткань F5670 c односторонним полиуретановым покрытием, плотностью 195 гр/м². Класс огнестойкости – М2.

Огнестойкие материалы на трикотажной основе с ПУ покрытием для использования в медицине

В медицинской отрасли также часто применяют огнестойкие материалы на трикотажной основе.

Это водонепроницаемые антибактериальные материалы разной плотности, обладают дышащими свойствами (мембранные материалы). Благодаря эластичной основе, изделия из этого материала комфортны в использовании, а также более устойчивы к разрыву, чем изделия из ткани. ПУ покрытие устойчиво к химическим дезинфицирующим средствам.

Из таких материалов делают наматрасники для медицинских матрасов, обивку косметических и медицинских кресел, влагостойкую спецодежду, защитные фартуки и нарукавники и многое другое.

В основном, класс огнестойкости материалов на трикотажной основе с ПУ покрытием — Crib 5 (не поддерживает горение).

Также у бельгийского производителя Sioen есть специальная серия нескользящих материалов Anti-slip — в полиуретан добавлены специальные примеси, которые абсолютно исключают скольжение ткани по поверхности.

Например:

• Огнестойкий противоскользящий материал F1627 Anti-slip IGN плотностью 240 гр/м²,

• Облегченный супердышащий водонепроницаемый материал биэластик F1606 Anti-slip, плотностью 150 гр/м² на трикотажной основе с ПУ покрытием. Воздухопроницаемость — 800 гр/м2/24ч.

На сайте представлена лишь часть предлагаемых материалов.  Обращайтесь, наши специалисты проконсультируют Вас и помогут подобрать материалы, соответствующие Вашим требованиям.

Будем рады видеть Вас и ответить на все интересующие вопросы. Ознакомиться с образцами Вы можете в офисе Торгового Дома «Технический текстиль». 

Возможно производство тканей по Вашему техническому заданию. 

Проконсультироваться, узнать о наличии материалов и сроках доставки можно по телефону +7(495) 710-73-78.

Доставка

Для своих заказчиков мы организуем отправку тканей транспортными компаниями. Практически в любой город России материал может быть доставлен за два-три дня.

Где бы вы не находились: в Москве, Санкт-Петербурге, Екатеринбурге, Нижнем Новгороде, Казани или Краснодаре, работать с нами будет одинаково быстро и удобно. Мы также осуществляем отгрузку тканей в страны СНГ.

Вас также могут заинтересовать:

Армированная ПВХ пленка

Влагостойкие материалы длякостюмов рыбаков

Ткани для влагостойкой спецодежды

Огнестойкий хлопок

Красивые решения для декора

Шамотные плиты это универсальный материал, позволяющий удерживать тепло. Эту особенность использует очень много производителей таких популярных каминов:

1. Енисей. Камин этого типа выполнен из металлического каркаса, внутри которого определенные части топки дополнительно утеплены шамотом. Это дает возможность удерживать тепло на протяжении 8 часов. Камин Енисей — это универсальное решение, вписывающееся в любой современный интерьер.
2. Нарва представляет собой элегантную печь-камин. Имеет небольшие габариты, что позволяет устанавливать в различных местах дома. За счет внутренней отделки шамотной плиткой прекрасно удерживает тепло до 6 часов.

Альтернативным решением современным печам, является камин с плитой и лежанкой. Он во многом схож с обычной печкой, но намного компактней. Декорировать его можно, используя специальные плитки из шамота, что даст возможность поддерживать тепло на лежанке. Если же вы хотите оформить интерьер в оригинальном стиле, тогда доверьте это опытным специалистам из данных областей.

Критерии выбора

• Добиться высокий теплоэффективности можно, выбирая утеплитель с низким коэффициентом теплопроводности. Кроме того, нельзя забывать, что при утеплении помещения лишь 20-25% теплопотерь приходится на стены. В связи с этим подходить к вопросу утепления следует комплексно, максимального эффекта можно добиться, только создав абсолютно герметичную конструкцию.
• Немаловажный критерий – стоимость изделия. Следует помнить, что качественный утеплитель не может стоить дешево. Неоправданное снижение цены означает нарушение технологии изготовления утеплителя, что напрямую влияет на его технические особенности.

При покупке современных минераловатных утеплителей стоит обратить внимание на расположение волокон. Предпочтение стоит отдавать изделиям с хаотичным расположением

В отличие от аналогов с горизонтально или вертикально ориентированными волокнами, они характеризуются более высокими показателями тепло- и звукоизоляции.
Огнестойкий фасадный материал, помимо низкой теплопроводности, должен демонстрировать хорошую влагопрочность и биостойкость. Для отделки дома внутри важны характеристики экологической безопасности и отсутствие в его составе токсичных веществ.

Процесс покупки

• 1. Заказ

  Отправьте заявку, либо продиктуйте нужные позиции менеджеру по телефону.

  На крупные заказы предоставляем скидки от прайсовой цены.

  Работаем более чем с 13 заводами, можем найти и поставить редкие позиции «под заказ».

• 2. Оплата

  Менеджер заполнит договор и проконсультирует по всем вопросам.

  Пришлите платежное поручение с отметкой банка для более оперативной отгрузки.

• 3. Доставка и самовывоз

  Согласуйте с менеджером дату и время доставки, пришлите схему проезда и контакты принимающего лица.

  В случае самовывоза — отправьте вашему менеджеру данные на автотранспорт.

• 4. Приёмка и разгрузка

  Разгрузка производится силами покупателя, однако, в случае отсутствия специальной техники поможем реализовать разгрузку металла.

  Пожалуйста, обеспечьте беспрепятственный заезд автотранспорта на место разгрузки.

  Возьмите у водителя-экспедитора отгрузочные документы: товарная накладная, счет-фактура, акт выполненных работ, сертификаты качества на металл.

Тканевые НГ

Негорючие ткани широко используется в строительстве, они производятся из таких видов сырья:

• Полиэфиры. Нити синтезируются из различных полиэфиров и фосфорных соединений. Плетение – любое: от жоккарда до бархата. Ткани характеризуются негорючестью, прочностью, стойкостью к ультрафиолетовому и инфракрасному излучению, безопасностью для здоровья человека. При прямом воздействии огня уменьшается в размерах, но не выделяет токсинов.
• Углерод. Это материалы, полученные путем синтеза. Они состоят только из углерода, и характеризуются высокой огнестойкостью. Для примера, из таких материалов изготавливают нити электрических ламп. Кроме этого, эти НГ стойки к химикатам, растяжению, деформациям и температурам выше +300 градусов С.
• Кремнезем. Аналогичен тканям из кварца. Стойка к температурам, временно способна выдерживать до + 2000 градусов С. Экологически безопасная ткань, из нее изготавливают даже фильтры.
• Кварц. Из минерала вытягивают волокна при высоких температурах. Внешне материал напоминает стеклоткань, но выдерживает нагревание более +1300 градусов С, при этом свойства не изменяются. Ткани использовались для изготовления скафандров для советских космонавтов.
• Арамид. Это полимерный продукт. Пластик имеет поперечную и продольную прошивку. Производится по разным технологиям, в зависимости от конкретной методики обладает различными характеристиками. Плетение ткани может быть различным. Продукция выдерживает температуры до +370 градусов С, и очень прочна. Список арамидных материалов постоянно расширяется.
• Асбест. Эта группа производится из тонких волокон природных силикатов. Она выдерживает нагревание до температуры до +500 градусов С, обладает хорошими изоляционными параметрами. Но асбест не безопасен для здоровья человека, поэтому его не стоит использовать, как негорючий материал для отделки стен в жилом доме или офисе, и других внутренних работ. Он хорош для наружной облицовки и для обшивки  специальных помещений, например, котельных, гаражей, ангаров, беседок, электрощитовых и прочих объектов.

Универсальный огнестойкий НГ

Виды огнеупорных материалов

Существует множество классификаций огнеупорных материалов: по форме, температурному режиму, по составу и т.д., предназначенных для специалистов.

Существует множество огнеупорных материалов для облицовки, перед тем как выбрать, нужно ознакомиться с особенностями каждого вида

Упрощенно их можно разделить на следующие:

• Тугоплавкие огнеупоры.
• С повышенной стойкостью к высоким температурам.

Первая группа известна как материал в виде кирпичей и блоков для изготовления печей и каминов. В частном строительстве используется редко, так как при всей механической прочности и жаростойкости эти материалы восприимчивы к резкой смене температур. Исключение составляет специальный облегченный кирпич из пористого шамота, применяемый печниками для возведения сводов и тепловых камер.

Вторые известны в виде негорючих теплоизоляторов и применяются для защиты различных пожароопасных конструкций. Форма их выпуска в виде жаростойких материалов для отделки стен возле печи очень удобна для обшивки поверхностей, находящихся вблизи отопительных приборов.

Плиты из асбестовых и стеклянных волокон обладают хорошими диэлектрическими свойствами

Вот некоторые из них:

1. Огнеупорные плиты и картоны из прессованных асбестовых и стеклянных волокон, выдерживающие нагрев до +700°С. Сейчас в жилых помещениях их применять не рекомендуют, так как асбест выделяет вредные для здоровья человека вещества. Уменьшив опасное действие керамической отделкой, его можно использовать в технических и хозяйственных постройках.
2. Огнеупорные плиты и листы из минерита, содержащие в своем составе цемент, песок и известняк, устойчивы к влаге и к любой температуре, а их эстетичный внешний вид позволяет обходиться без дополнительной отделки. По этой причине его используют для внешнего оформления зданий.
3. Стекломагниевые листы состоят из вспученного перлита, стеклоткани, хлорида магния и синтетических волокон. Они образуют огнеупорную обшивку участков около печей и каминов, а также используются для внутренней отделки стен и перекрытий.
4. Рулоны из базальтового огнеупорного волокна с напылением алюминия обладают теплоотражающим эффектом и подойдут для установления защитных экранов на дровяные камины и печи. Стоит отметить, что отдельные производители для его изготовления вводят в состав формальдегидные смолы, поэтому при покупке надо быть осторожными.
5. Терракотовая плитка делается на основе глины. Она прочная, экологичная, с неплохими огнезащитными качествами. Изделие, покрытое жаростойким составом, более контрастно по цвету и выглядит эстетично. Натуральная терракота пористая, рыжего и оранжевого цвета.
6. Суперизол в листах немного весит, с легкостью обрабатывается, огнестоек и отлично подойдет для изоляции отопительных приборов и стен около них. Но в то же время требует аккуратного обращения, так как хрупок и легко бьется.

В этом видео вы узнаете, как защитить стены от высоких температур:

Жаростойкие материалы для отделки стен возле печи: виды

Огнеупорные материалы можно разделить на несколько видов в зависимости от типа сырья:

• Материалы с органическими элементами, например, пенополистирольные плиты. Показатель огнестойкости не очень высокий, поэтому используются для защиты от небольшого нагрева.
• Материалы с неорганическими компонентами применяются для изоляции как деревянных стен, так и кирпичных, бетонных. Это каменная вата, базальтовые плиты, стекловолокно, фиброцементные плиты, полипропилен, сотопласты, вермикулитовые панели, вспененный перлит.
• Материалы смешанного типа: асбестовый картон, асбестоизвестковые и кремнеземные огнеупоры.

Защитные экраны

Защитные экраны для печи

Помимо листовых материалов используются защитные огнеупорные экраны, изолирующие боковые стенки печи и устанавливаемые на расстоянии 1-5 см от ее корпуса. От листов их отличает многослойность структуры. Широко распространены экраны из чугуна , а также из нержавеющей стали, в том числе комбинированные с негорючими плитами во внешнем слое. Отшлифованная зеркальная поверхность стального экрана отражает тепло, обладающего более мягкими и щадящими потоками. Плиты внутри экрана скрепляются при помощи жаростойкой мастики, клея, раствора, герметика, обладающих высокими показателями термоустойчивости. Жаропрочная мастика имеет огнестойкий состав, выдерживающий свыше 1100 градусов, также он устойчив к влаге, обладает бактерицидными свойствами, может применяться как облицовочный раствор. Бывают не только боковые, но и фронтальные экраны. Установка такой огнезащиты производится с помощью крепления к полу около печки, сам экран оборудован специальными ножками. Помимо стальных огнеупорных экранов применяются кирпичные в виде стенки, разделяющей корпус печки от возгораемой поверхности. Экран из кирпича устанавливается на расстоянии от 5 до 15 см от стенок печки, и на таком же расстоянии от возгораемой поверхности. Его высота может достигать потолка, а может быть равной высоте печки.

Обшивка стен

Огнеупорные листовые материалы для печей и каминов

Огнеупорная обшивка стен вокруг печи делится на светоотражающую и с облицовкой. Первый вид обычно состоит из металлических листов с жаропрочными теплоизоляционными материалами. Теплоизоляция крепится к деревянной стене, затем покрывается снаружи листом из нержавеющей стали, отполированной до зеркального блеска. Между обшивкой и деревянной стеной необходимо предусмотреть наличие вентилируемых зазоров размером 2-3 см. При этом огнеупорные листы крепятся через керамические втулки.  В качестве теплоизоляции используются:

• Минерит
• Базальтовый картон
• Асбестокартон

Если печь стоит в небезопасном удалении от стены, можно использовать двойной слой теплоизоляции, которые закрепляются через втулки и покрываются листом.

Обшивка с облицовкой придает защищаемой поверхности эстетический вид. В качестве облицовочного материала часто используется керамическая, терракотовая, клинкерная плитка, керамогранит, который крепится к огнеупору. При этом плитка не служит термоизоляцией. Она крепится сверху жаростойкого листа. Для огнеупорного слоя используются:

• Огнеупорный гипсокартон – это гипсокартон с добавлением стекловолокна. Устойчив к деформациям и сильному тепловому излучению.
• Минерит
• Стекломагниевый лист, изготавливаемый из стеклоткани.

Марки стали

Жаростойкой сталью для печей, деталей и конструкций могут быть:

• аусенитного;
• мартенситного типа;
• перлитного;
• мартенситно – ферритного.

Для выпуска печей принято использовать ферритный, аусенитно – ферритный и мартенситный типа жаропрочного материала.

Наиболее востребованные для производства печей – это материалы с высоким содержанием хрома, беррилия, ванадия и других легирующих присадок. Они не теряют свои свойства при разогреве 12000 в течение до 10000 часов постоянной эксплуатации в агрессивной среде.

Аустенитные и аустенитно-ферритные стальные сплавы

Жаропрочный металл для печи – это увеличенное включение легирующих добавок (марганца, хрома). Детали из такого вида сталей способны сохранять целостность конструкции при рабочей температуре среды до 7000. Уровень жаропрочности у этого типа превышает это значение у всех видов сталей. Эти материалы используют для сварных соединений из-за своей пластичности.

Группу подразделяют на 3 подгруппы по методу придания материалам прочности:

1. В твердом растворе содержится пониженное число добавок.
2. В подгруппе в сплаве содержится повышенный процент карбидов. Это включение первичных TiC, VC, ZrC, NbC, а также вторичных карбидов.
3. Это стали, где стойкость повышаются с помощью интерметаллидного упрочения. Они наиболее жаропрочные среди всех групп аусентитных сталей. Такая особенность достигается добавлением в состав титана, алюминия, вольфрама, молибдена и брома.

Для повышения уровня сопротивления деформациям первые два типа сталей закаливают при температуре разогрева от 10500 в жидкости, воздушным способом. После постепенного охлаждения закаленные стали получается однородная высоколегированная структура.

Отличительной особенностью жаропрочной стали является пониженное содержание углерода.

Тугоплавкая сталь

Для повышения уровня жаропрочности в химическом составе сплавов или материалов добавлены специальные легирующие присадки, и выдерживается соотношение этих добавок:

• в основу из вольфрама добавляется рений — 30%;
• ванадия – 60%, добавляется ниобий – 40%;
• железа — 48% + ниобия — 5% + молибдена — 5% + циркония — 1%;

Сплавы на основе никеля и смеси никеля с железом

К этой группе относят:

• из никеля при его содержании 55%;
• в сплаве содержится 65% железа.

Для внесения легирующих веществ в основном применяется хром, его содержание 14-23%. Соединения обеспечивающие высокие эксплуатационные качества при нагреве–  сплавы, в которых основу составляет никель.

Конструкция, разогреваясь, покрывается защитой в виде пленки, которая препятствует их разрушению и деформации. Эти сплавы используются в производстве прокладки газопроводов, компрессорных установках и турбинах.

Классификация жаропрочных и жаростойких сплавов

При температуре до 300 ºС используется обычная конструкционная (углеродистая) сталь – прочный и термостойкий металл. Для работы в условиях свыше 350 ºС требуется применение жаропрочных металлов. Основные виды сплавов повышенной термостойкости и термопрочности:

• Перлитные, мартенситные и аустенитные;
• кобальтовые и никелевые сплавы;
• тугоплавкие металлы.

К перлитным жаропрочным сталям относят котельные стали и сильхромы, содержащие малый процент углерода. Температура рекристаллизации материала повышается за счет легирования молибденом, хромом, ванадием. Сплавы характеризуются неплохой свариваемостью. Производство мартенситных сталей осуществляется с использованием перлитных и добавок хрома, закалки при 950–1100 ºС. Они содержат более 0,15 % углерода, 11-17 % хрома, небольшое количество никеля, вольфрама, молибдена, ванадия. Стали мартенситного класса устойчивы к воздействию коррозии в щелочных, кислотных растворах, повышенной влажности, в случае термообработки при 1050 градусах отличается высокой жаропрочностью.

Жаропрочные аустенитные стали могут иметь гомогенную или гетерогенную структуру. В сплаве с гомогенной структурой, не упрочняемых термообработкой, содержится минимум углерода, много легирующих элементов, что обеспечивает сопротивление ползучести. Такие материалы подходят для применения при температуре до 500 °С. В гетерогенных твердых растворах, упрочняемых термообработкой, образуются карбидные, интерметаллидные, карбонитридные фазы, что обеспечивает применение жаропрочных сплавов под напряжением при температуре до 700 °С.

При температуре до 900 °C эксплуатируют никелевые и кобальтовые сплавы: они применяются при производстве турбин реактивных двигателей, являются лучшими жаропрочными материалами. Кобальтовые сплавы по жаропрочности немного уступают никелевым, являются более редкостным. Отличаются высокой теплопроводностью, коррозионной устойчивостью при высоких температурах, стабильностью структуры в процессе длительной работы.

Содержание никеля в никелевом сплаве составляет свыше 55 %, углерода 0,06-0,12 %. В зависимости от структуры различают гомогенные (нихромы), гетерогенные (нимоники) сплавы никеля. Нихромы, изготавливаемые на основе никеля, в качестве легирующей добавки содержат хром. Им свойственна не только жаропрочность, но и высокая жаростойкость. Нимоники состоят из 20 % хрома, 2 % титана, 1 % алюминия. Марки сплавов: ХН77ТЮ, ХН55ВМТФКЮ, ХН70МВТЮБ.

При температурах до 1500 градусов и выше могут работать жаропрочные сплавы из тугоплавких металлов: вольфрама, ниобия, ванадия и др.

Температура плавления тугоплавких металлов.
Металл	Температура плавления, ºC
Вольфрам	3410
Тантал	Около 3000
Ванадий	1900
Ниобий	2415
Цирконий	1855
Рений	3180
Молибден	Около 2600

Наиболее востребованным является молибденовый сплав. Для легирования применяются такие элементы, как титан, цирконий, ниобий. Для предотвращения коррозии выполняют силицирование изделия, в результате чего на поверхности образуется защитное покрытие. Защитный слой позволяет эксплуатировать жаропрочку при температуре 1700 градусов на протяжении 30 часов. Другие распространенные тугоплавкие сплавы: вольфрам и 30 % рения, 60 % ванадия и 40 % ниобия, сплав железа, ниобия, молибдена и циркония, тантал и 10 % вольфрама.

Классификация

Продукция, стойкая к огню выпускается в различных формах: в плитах, листами, рулонами и есть группа неформатированных материалов. Кроме этого ее подразделяют на виды и по другим признакам:

По размерам и форме:

• клиновые и прямые малых, нормальных и больших размеров;
• фасонные простые, крупноблочные, сложные, весом более 60 килограммов;
• лабораторного или промышленного назначения.

По способу производства:

• производство огнеупорных материалов посредством распилки горных пород из заготовок;
• литые, выполненные по технологии жидкого литья;
• изготовление из пластичных масс с последующей допрессовкой;
• форматирование прессованием из порошков;
• изготовленные горячим прессованием;
• изготовленные посредством термопластического прессования;
• форматированные из горячего расплава.

По температурам деформации:

• от 1580 градусов С до 1770 градусов С – обычные огнеупорные;
• до 2 тысяч градусов С – высоко огнеупорные;
• до 3 тысяч градусов С – материалы с высшей огнеупорностью;
• более 3 тысяч градусов С – сверхогнеупорные.

По степени пористости:

• поры открыты, их объем не превышает 3% — особо плотные;
• поры открыты до 10% — высоко плотные;
• поры открыты, объем до 16% — плотные;
• поры открыты, до 20% — уплотненные;
• поры открыты, до 30% — средне плотные;
• общая пористость до 45% — низко плотные;
• общая пористость до 75% — высоко пористые;
• общая пористость более 75% — ультапористые.

Разновидности по составу:

• бескислородные;
• кремнеземнистые;
• карбидкремниевые;
• алюмосиликатные;
• оксидоуглеродистые;
• стекломагнезитовые;
• глиноземнистые;
• углеродистые;
• магнезиальные;
• оксидные;
• магнезиально-известковые;
• цирконистые;
• известковые;
• хромистые;
• магнезиально-силикатные.

Базальтовый огнеупорный изолятор

Марки жаропрочных и жаростойких сталей

Стали, отличающиеся жаропрочностью и жаростойкостью, по состоянию внутренней структуры подразделяются на несколько категорий:

• аустенитные;
• мартенситные;
• перлитные;
• мартенситно-ферритные.

При этом стали, относящиеся к категории жаростойких, могут быть представлены еще двумя типами:

• ферритные;
• аустенитно-ферритные или мартенситные.

Основные свойства некоторых жароупорных сталей (нажмите для увеличения)

Если рассматривать стали с мартенситной внутренней структурой, то их наиболее известными марками являются:

• Х5 (из такой жаропрочной стали производят трубы, которые предполагается эксплуатировать при температурах, не превышающих 650°);
• Х5М, Х5ВФ, Х6СМ, 1Х8ВФ, 1Х12Н2ВМФ (используются для производства изделий, эксплуатируемых при 500–600° на протяжении определенного периода времени (1000–10000 часов));
• 3Х13Н7С2 и 4Х9С2 (изделия из данных марок могут успешно эксплуатироваться при 850–950°, поэтому из таких сталей производят клапаны двигателей транспортных средств);
• 1Х8ВФ (изделия из жаропрочной стали этой марки могут успешно эксплуатироваться при температурах, не превышающих 500°, на протяжении 10000 часов и даже дольше; из данного материала, в частности, производят конструктивные элементы паровых турбин).

Листовая жаропрочная сталь используется там, где требуется хорошая стойкость к высокой температуре и к агрессивной среде

Основой мартенситной структуры стали является перлит, который меняет свое состояние в том случае, если в составе материала увеличить количественное содержание хрома. Перлитными являются следующие марки жаропрочных и жаростойких сталей, относящихся к хромомолибденовым и хромокремнистым: Х6С, Х6СМ, Х7СМ, Х9С2, Х10С2М и Х13Н7С2. Чтобы получить из этих сталей материал с внутренней структурой сорбита, который отличается высокой твердостью (не менее 25 единиц по шкале HRC), их сначала закаливают при 950–1100°, а затем подвергают отпуску.

Стальные сплавы с ферритной внутренней структурой, относящиеся к категории жаростойких материалов, содержат в своем химическом составе от 25 до 33% хрома, который и определяет их характеристики. Чтобы придать таким сталям мелкозернистую структуру, изделия из них подвергают отжигу. К сталям данной категории относят марки 1Х12СЮ, Х17, 0Х17Т, Х18СЮ, Х25Т и Х28. Следует иметь в виду, что при нагревании этих сталей до 850° и выше, зерно в их внутренней структуре начинает укрупняться, что приводит к увеличению их хрупкости.

Жаропрочная нержавеющая сталь применяется при производстве тонколистового проката, бесшовных труб и различных агрегатов пищевой и химической промышленности

Стали, основу структуры которых составляют мартенсит и феррит, активно применяются для производства изделий различного назначения, используемых в машиностроительной отрасли. Изделия, для изготовления которых применяют такие жаропрочные сплавы, даже на протяжении достаточно длительного времени могут успешно эксплуатироваться при температуре, находящейся в пределах 600°. Наиболее распространенными марками данных жаропрочных сталей являются Х6СЮ, 1Х13, 1Х11МФ, 1Х12В2МФ, 1Х12ВНМФ, 2Х12ВМБФР. Такие жаропрочные сплавы отличаются тем, что хром в их химическом составе содержится в пределах 10–14%, а легирующими добавками, при помощи которых улучшают их химический состав, являются вольфрам, молибден и ванадий.