根據現(xian)行高(gao)合金耐熱鋼國家標準，按(an)其(qi)組(zu)織特征可(ke)分(fen)為(wei)奧氏(shi)(shi)體型、鐵素(su)體型、馬氏(shi)(shi)體型和(he)彌散硬(ying)化(hua)型四類(lei)。按(an)其(qi)基本合金體系(xi)，可(ke)分(fen)為(wei)兩類(lei)，即(ji)鉻鎳型和(he)高(gao)鉻型。為(wei)提(ti)高(gao)這些香蕉視頻app下載蘋果版:耐熱鋼的抗氧化性和(he)熱(re)強(qiang)鋼性并改善(shan)其(qi)加(jia)工工藝性能，這兩(liang)種基本合金體系中，還分別加(jia)入Ti、Nb、Al、W、V、Mo、B、Si、Mn和(he)Cu等(deng)合金元(yuan)素。


1. 合金元素對高合金耐熱(re)鋼力學(xue)性能的影(ying)響


  在(zai)鉻(ge)鎳型奧(ao)氏體耐(nai)熱(re)鋼(gang)中，鉻(ge)提(ti)高了鋼(gang)在(zai)氧化(hua)(hua)(hua)環境(jing)中的(de)熱(re)強(qiang)性(xing)，其作用是(shi)通過(guo)y固(gu)溶體強(qiang)化(hua)(hua)(hua)，但強(qiang)化(hua)(hua)(hua)程度低(di)于鉬和(he)釩(fan)。鉻(ge)也是(shi)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)物形成元素，因碳(tan)化(hua)(hua)(hua)鉻(ge)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)較低(di)，其強(qiang)化(hua)(hua)(hua)效果不明(ming)顯。


  碳是一種強(qiang)(qiang)烈(lie)的奧氏體形(xing)成元素(su)(su)，碳含量只(zhi)增加萬分之幾就可(ke)以抵消18-8型(xing)奧氏體中鐵(tie)素(su)(su)體形(xing)成元素(su)(su)的作(zuo)用(yong)。碳和氮(dan)共同(tong)提高奧氏體鋼(gang)的熱(re)強(qiang)(qiang)性。氮(dan)的強(qiang)(qiang)化(hua)作(zuo)用(yong)在于時效過程中形(xing)成氮(dan)化(hua)物和碳氮(dan)化(hua)合物相。


  硅和(he)鋁能提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)奧氏體鋼(gang)的抗(kang)氧(yang)化性。在18-8型(xing)Cr-Ni鋼(gang)中(zhong)，硅從0.4%提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)到2.4%,鋼(gang)在980℃下的抗(kang)氧(yang)化性可(ke)提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)近(jin)20倍，但(dan)硅嚴重惡(e)化穩定型(xing)奧氏體鋼(gang)的焊接性。鋁對Cr-Ni型(xing)奧氏體鋼(gang)熱強(qiang)性的強(qiang)化作用不大。在彌(mi)散硬(ying)化高(gao)(gao)(gao)(gao)合金鋼(gang)中(zhong)，增加鋁含(han)量可(ke)提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)室溫和(he)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫強(qiang)度。


  鈦(tai)(tai)和鈮的(de)行為有較大的(de)差別(bie)。在鎳(nie)含(han)量較低的(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體鋼(gang)中，鈦(tai)(tai)與碳結合成穩(wen)定(ding)的(de)碳化(hua)物。加(jia)入(ru)少量的(de)鈦(tai)(tai)可提高鋼(gang)的(de)持久強度。鈮與碳形成最難熔的(de)碳化(hua)物之一NbC,當(Nb)增加(jia)到0.5%~2.0%時可提高奧(ao)(ao)氏(shi)體耐熱鋼(gang)的(de)熱強性，同時也改善鋼(gang)的(de)持久塑性。但鈮可能促(cu)使碳含(han)量較低的(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體鋼(gang)形成近縫(feng)區液化(hua)裂紋和焊(han)縫(feng)金屬的(de)熱裂紋。


  鉬提高了奧(ao)氏體耐熱鋼的(de)(de)熱強(qiang)(qiang)性，其強(qiang)(qiang)化作(zuo)用(yong)(yong)在于穩(wen)定了γ固溶(rong)體和晶界的(de)(de)強(qiang)(qiang)化。鋁也改善了奧(ao)氏體鋼的(de)(de)短時塑性和長時塑性。對焊接(jie)性產生一定的(de)(de)有利影響。在彌散硬化鋼中，鉬作(zuo)為彌散強(qiang)(qiang)化元素，其作(zuo)用(yong)(yong)最強(qiang)(qiang)烈(lie)。鉬的(de)(de)不(bu)利作(zuo)用(yong)(yong)是降低了奧(ao)氏體鋼的(de)(de)沖擊韌度。


  鎢在(zai)很多方(fang)面相似(si)于鉬。鎢單獨加入(ru)(ru)時，只是強(qiang)(qiang)化了(le)γ固(gu)溶(rong)體(ti)(ti)，不會使鋼(gang)的熱(re)強(qiang)(qiang)性(xing)明顯(xian)提高(gao)。不過它(ta)與其(qi)他(ta)元素(su)共同加入(ru)(ru)奧氏體(ti)(ti)鋼(gang)時，可(ke)能引起固(gu)溶(rong)體(ti)(ti)的彌散硬化。在(zai)這種(zhong)情況(kuang)下(xia)，鎢提高(gao)了(le)鋼(gang)的熱(re)強(qiang)(qiang)性(xing)，但(dan)降(jiang)低奧氏體(ti)(ti)鋼(gang)的韌性(xing)。


  在(zai)Cr-Ni型(xing)奧(ao)氏體鋼(gang)(gang)中(zhong)，釩提(ti)高熱強性的作用不大(da)。在(zai)氧(yang)化性介質(zhi)中(zhong)，釩可能降低鋼(gang)(gang)的抗高溫(wen)氧(yang)化性。但在(zai)13%鉻鋼(gang)(gang)中(zhong)，釩和鉬、鎢、鈮等元素一樣，可提(ti)高鋼(gang)(gang)的熱強性。


  硼以微量成分加入奧氏體鋼時，提高了鋼的熱強性。例如在Cr14Ni18W2Nb型奧氏體鋼中，硼從0.005%增加到0.015%時，鋼的650℃高溫持久強度從118MPa提高到176MPa.在高合金鉻鎳鋼中，加入銅、鋁、鈦、硼、鈮、氮、磷等元素可促使其產生彌散硬化，從而提高鋼的熱強性。


2. 高合金耐(nai)熱鋼(gang)標(biao)準化學(xue)成分(fen)和力學(xue)性能


  我國和世界主要(yao)工業國家常用的(de)奧氏(shi)體型、鐵素(su)體型和馬氏(shi)體型高合金耐熱(re)鋼(gang)的(de)標(biao)準化學成分列于表(biao)1-5。這些鋼(gang)在供貨狀態下的(de)力學性能分別列于表(biao)1-6、表(biao)1-7和表(biao)1-8。