根據現行高(gao)合(he)金耐熱鋼國家標準(zhun)，按(an)其(qi)組(zu)織特征可分(fen)為(wei)奧氏體(ti)型(xing)、鐵素(su)體(ti)型(xing)、馬氏體(ti)型(xing)和彌散硬(ying)化型(xing)四類。按(an)其(qi)基本合(he)金體(ti)系，可分(fen)為(wei)兩類，即鉻(ge)鎳型(xing)和高(gao)鉻(ge)型(xing)。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(hua)性和熱強鋼性并改善其加(jia)工(gong)工(gong)藝性能，這兩種基本合金體系(xi)中，還分別加(jia)入Ti、Nb、Al、W、V、Mo、B、Si、Mn和Cu等合金元素。
1. 合金元素對高(gao)合金耐熱鋼力學性能的(de)影響
在鉻(ge)鎳型奧(ao)氏體耐熱鋼中，鉻(ge)提高了鋼在氧(yang)化環境中的熱強(qiang)性(xing)，其作用(yong)是通過y固溶體強(qiang)化，但(dan)強(qiang)化程度低于鉬和釩(fan)。鉻(ge)也是碳(tan)化物形成元素(su)，因碳(tan)化鉻(ge)的耐熱性(xing)較低，其強(qiang)化效果不明顯。
碳(tan)是一種強(qiang)烈的(de)奧(ao)氏體(ti)形(xing)(xing)成(cheng)元素，碳(tan)含(han)量只(zhi)增加萬分之(zhi)幾就可(ke)以(yi)抵消18-8型(xing)奧(ao)氏體(ti)中鐵素體(ti)形(xing)(xing)成(cheng)元素的(de)作用(yong)(yong)。碳(tan)和(he)氮共同提高(gao)奧(ao)氏體(ti)鋼的(de)熱(re)強(qiang)性(xing)。氮的(de)強(qiang)化作用(yong)(yong)在于時效過程中形(xing)(xing)成(cheng)氮化物(wu)和(he)碳(tan)氮化合物(wu)相。
硅和鋁(lv)能提高奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)的(de)抗氧(yang)化(hua)性(xing)。在18-8型(xing)Cr-Ni鋼(gang)(gang)中，硅從0.4%提高到2.4%,鋼(gang)(gang)在980℃下(xia)的(de)抗氧(yang)化(hua)性(xing)可提高近20倍，但(dan)硅嚴(yan)重惡化(hua)穩定型(xing)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)的(de)焊(han)接(jie)性(xing)。鋁(lv)對(dui)Cr-Ni型(xing)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)熱強性(xing)的(de)強化(hua)作用不大。在彌散(san)硬(ying)化(hua)高合金鋼(gang)(gang)中，增加鋁(lv)含量可提高室溫(wen)和高溫(wen)強度。
鈦和鈮(ni)的(de)(de)行為(wei)有較大(da)的(de)(de)差別(bie)。在鎳含量(liang)較低(di)的(de)(de)奧氏體(ti)鋼(gang)中，鈦與碳(tan)結合成穩定(ding)的(de)(de)碳(tan)化(hua)物。加入少量(liang)的(de)(de)鈦可提高鋼(gang)的(de)(de)持久強度。鈮(ni)與碳(tan)形(xing)成最(zui)難熔的(de)(de)碳(tan)化(hua)物之一NbC,當(Nb)增加到(dao)0.5%~2.0%時可提高奧氏體(ti)耐熱鋼(gang)的(de)(de)熱強性(xing)，同時也改善鋼(gang)的(de)(de)持久塑(su)性(xing)。但(dan)鈮(ni)可能(neng)促(cu)使碳(tan)含量(liang)較低(di)的(de)(de)奧氏體(ti)鋼(gang)形(xing)成近(jin)縫(feng)區液(ye)化(hua)裂紋和焊縫(feng)金屬的(de)(de)熱裂紋。
鉬提高(gao)了奧(ao)氏體(ti)耐熱鋼(gang)的(de)熱強(qiang)(qiang)性(xing)，其強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)作用在(zai)于穩定了γ固溶體(ti)和晶界的(de)強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)。鋁也改(gai)善(shan)了奧(ao)氏體(ti)鋼(gang)的(de)短時塑(su)性(xing)和長時塑(su)性(xing)。對(dui)焊接性(xing)產生一定的(de)有利(li)影(ying)響(xiang)。在(zai)彌散硬化(hua)(hua)鋼(gang)中，鉬作為(wei)彌散強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)元(yuan)素，其作用最強(qiang)(qiang)烈。鉬的(de)不(bu)利(li)作用是降低了奧(ao)氏體(ti)鋼(gang)的(de)沖擊韌度(du)。
鎢(wu)在(zai)(zai)很多(duo)方面相似于(yu)鉬。鎢(wu)單獨加(jia)入時(shi)，只(zhi)是強化了γ固(gu)溶(rong)體，不(bu)會使(shi)鋼(gang)(gang)的熱(re)強性(xing)明顯提(ti)高。不(bu)過它與其他元素共同(tong)加(jia)入奧氏體鋼(gang)(gang)時(shi)，可能引起固(gu)溶(rong)體的彌散硬化。在(zai)(zai)這種情況下，鎢(wu)提(ti)高了鋼(gang)(gang)的熱(re)強性(xing)，但降低奧氏體鋼(gang)(gang)的韌性(xing)。
在(zai)Cr-Ni型奧氏體鋼(gang)中(zhong)，釩(fan)提高熱(re)強性(xing)的(de)作用不大。在(zai)氧化性(xing)介質中(zhong)，釩(fan)可能(neng)降(jiang)低(di)鋼(gang)的(de)抗高溫氧化性(xing)。但在(zai)13%鉻鋼(gang)中(zhong)，釩(fan)和鉬、鎢、鈮(ni)等元素一樣，可提高鋼(gang)的(de)熱(re)強性(xing)。
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(jin)耐熱鋼(gang)標準化學成分和力學性(xing)能
我國和世界主要工業國家常(chang)用的奧氏體(ti)型(xing)、鐵素體(ti)型(xing)和馬氏體(ti)型(xing)高(gao)合金耐熱鋼的標準化學成(cheng)分列于(yu)表1-5。這些(xie)鋼在(zai)供(gong)貨狀態下的力學性能分別列于(yu)表1-6、表1-7和表1-8。
