根據現行高(gao)合(he)金耐(nai)熱鋼(gang)國家標準，按(an)其組(zu)織特征可分為(wei)奧氏體型、鐵(tie)素體型、馬氏體型和(he)彌散(san)硬(ying)化型四類(lei)(lei)。按(an)其基本(ben)合(he)金體系，可分為(wei)兩(liang)類(lei)(lei)，即鉻鎳型和(he)高(gao)鉻型。為(wei)提高(gao)這(zhe)些(xie)香蕉視頻app下載蘋果版:耐熱鋼的抗氧化性和熱(re)強鋼性并改善其加工(gong)工(gong)藝性能(neng)，這兩種基本合金體系(xi)中，還(huan)分別加入Ti、Nb、Al、W、V、Mo、B、Si、Mn和Cu等合金元素(su)。


1. 合(he)金元(yuan)素對高合(he)金耐熱鋼(gang)力學性能(neng)的影響(xiang)


  在(zai)(zai)鉻鎳型奧氏體耐熱(re)鋼(gang)中(zhong)，鉻提高了鋼(gang)在(zai)(zai)氧化環境中(zhong)的熱(re)強(qiang)性，其作(zuo)用(yong)是通過(guo)y固(gu)溶體強(qiang)化，但強(qiang)化程度低于鉬和釩(fan)。鉻也是碳化物形(xing)成元素(su)，因碳化鉻的耐熱(re)性較低，其強(qiang)化效果(guo)不明(ming)顯(xian)。


  碳(tan)是一種(zhong)強烈的(de)奧(ao)氏(shi)體形成(cheng)(cheng)元(yuan)素(su)，碳(tan)含量只增加(jia)萬分之(zhi)幾(ji)就可以抵(di)消(xiao)18-8型奧(ao)氏(shi)體中(zhong)鐵素(su)體形成(cheng)(cheng)元(yuan)素(su)的(de)作用。碳(tan)和氮(dan)(dan)共同提高奧(ao)氏(shi)體鋼的(de)熱強性。氮(dan)(dan)的(de)強化(hua)(hua)作用在于時效過程中(zhong)形成(cheng)(cheng)氮(dan)(dan)化(hua)(hua)物和碳(tan)氮(dan)(dan)化(hua)(hua)合物相。


  硅(gui)和鋁(lv)能提高(gao)(gao)奧氏體(ti)鋼(gang)的抗氧(yang)化性(xing)(xing)。在(zai)18-8型(xing)Cr-Ni鋼(gang)中，硅(gui)從0.4%提高(gao)(gao)到2.4%,鋼(gang)在(zai)980℃下的抗氧(yang)化性(xing)(xing)可提高(gao)(gao)近20倍，但(dan)硅(gui)嚴重(zhong)惡化穩定型(xing)奧氏體(ti)鋼(gang)的焊接(jie)性(xing)(xing)。鋁(lv)對Cr-Ni型(xing)奧氏體(ti)鋼(gang)熱強(qiang)性(xing)(xing)的強(qiang)化作用不大。在(zai)彌散硬化高(gao)(gao)合金鋼(gang)中，增加鋁(lv)含量可提高(gao)(gao)室(shi)溫和高(gao)(gao)溫強(qiang)度。


  鈦和鈮的(de)行為有較大的(de)差別。在鎳含量較低的(de)奧(ao)氏體鋼(gang)中，鈦與碳結(jie)合成穩定的(de)碳化(hua)物。加(jia)入(ru)少(shao)量的(de)鈦可提(ti)高鋼(gang)的(de)持久強度(du)。鈮與碳形(xing)成最難(nan)熔的(de)碳化(hua)物之一NbC,當(dang)(Nb)增加(jia)到(dao)0.5%~2.0%時可提(ti)高奧(ao)氏體耐熱(re)鋼(gang)的(de)熱(re)強性，同時也改善鋼(gang)的(de)持久塑性。但鈮可能(neng)促使碳含量較低的(de)奧(ao)氏體鋼(gang)形(xing)成近(jin)縫區液化(hua)裂紋和焊縫金(jin)屬的(de)熱(re)裂紋。


  鉬提高了奧氏體(ti)耐(nai)熱(re)鋼(gang)(gang)的(de)(de)熱(re)強(qiang)性，其強(qiang)化作(zuo)(zuo)用(yong)在(zai)(zai)于穩(wen)定(ding)了γ固溶體(ti)和(he)晶界的(de)(de)強(qiang)化。鋁(lv)也改(gai)善了奧氏體(ti)鋼(gang)(gang)的(de)(de)短時(shi)塑性和(he)長(chang)時(shi)塑性。對焊接性產生一定(ding)的(de)(de)有利影(ying)響。在(zai)(zai)彌散(san)硬化鋼(gang)(gang)中，鉬作(zuo)(zuo)為彌散(san)強(qiang)化元素，其作(zuo)(zuo)用(yong)最強(qiang)烈。鉬的(de)(de)不(bu)利作(zuo)(zuo)用(yong)是降低了奧氏體(ti)鋼(gang)(gang)的(de)(de)沖擊韌度。


  鎢在很(hen)多方面(mian)相似于鉬。鎢單獨加入時，只(zhi)是強化了γ固溶(rong)體(ti)，不會使鋼的(de)熱強性明顯提(ti)高(gao)。不過它與(yu)其他元素(su)共(gong)同(tong)加入奧(ao)氏體(ti)鋼時，可(ke)能引(yin)起固溶(rong)體(ti)的(de)彌散硬化。在這種情況下(xia)，鎢提(ti)高(gao)了鋼的(de)熱強性，但降低奧(ao)氏體(ti)鋼的(de)韌性。


  在Cr-Ni型奧(ao)氏體鋼(gang)中，釩提高熱強性(xing)的作用不大。在氧化性(xing)介質中，釩可能降低鋼(gang)的抗高溫氧化性(xing)。但在13%鉻鋼(gang)中，釩和(he)鉬、鎢、鈮等元素一樣，可提高鋼(gang)的熱強性(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. 高合金耐熱鋼標準化學成分和力學性能


  我(wo)國(guo)和(he)世界(jie)主要工業國(guo)家(jia)常用(yong)的奧氏體(ti)型(xing)(xing)、鐵(tie)素體(ti)型(xing)(xing)和(he)馬氏體(ti)型(xing)(xing)高合金耐熱鋼的標準(zhun)化學成分(fen)列(lie)于表(biao)1-5。這些鋼在供貨狀態下的力學性(xing)能分(fen)別(bie)列(lie)于表(biao)1-6、表(biao)1-7和(he)表(biao)1-8。