大量事實已證實,向奧氏體不銹(xiu)鋼中加入高氮量所獲得的高氮奧(ao)氏體不(bu)銹鋼,其固溶態屈服強度可達1100MPa,遠超過奧氏體沉淀硬化不銹鋼時效后的水平,若再經冷加工,則可高達3000MPa以上(圖5.35),與超高強度的同時,隨含氮量增加,高氮奧氏體不銹鋼的斷裂韌性并不顯著降低(圖5.36),而目前316(0Cr17Ni12Mo2)奧氏體不銹鋼固溶態的屈服強度僅約250MPa,60%冷加工后也僅約1000MPa。


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  高氮奧氏體(ti)不銹鋼一般系(xi)指鋼中含(han)氮量>0.4%或≥0.5%的(de)那些牌號。


  前述(AISI 200系(xi))鉻錳奧(ao)氏體不銹鋼加氮,最初是以(yi)節(jie)鎳(nie)獲(huo)得具有奧(ao)氏體組(zu)織的(de)(de)節(jie)鎳(nie)不銹鋼為主要(yao)目的(de)(de),強度(du)的(de)(de)增加等則(ze)是加氮后的(de)(de)必(bi)然結果,而(er)高氮鉻錳奧(ao)氏體不銹鋼的(de)(de)發展(zhan)則(ze)是20世紀60年代以(yi)來高氮鋼開發的(de)(de)一個(ge)新領域(yu),主


  要目(mu)標(biao)是在具有一定(ding)不銹(xiu)(xiu)耐蝕(shi)性(xing)的前提下向鋼中加(jia)入高(gao)(gao)氮量以獲得綜合性(xing)能優良的高(gao)(gao)強度(du)和超(chao)高(gao)(gao)強度(du)的高(gao)(gao)氮鉻錳(meng)奧氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼。


  開發在(zai)固溶態便具有的超高強度、高氮(dan)鉻錳(meng)奧氏體不銹鋼,一方面(mian)高溫下鋼液中(zhong)能溶解足夠高的氮(dan)量,另一方面(mian)在(zai)鋼液凝固過(guo)程中(zhong),鋼中(zhong)氮(dan)量又不會從(cong)鋼中(zhong)逸出而形成氣泡。


  由于(yu)鉻(ge)和(he)錳(meng)均能顯著增(zeng)加氮在鋼中的溶解度(du),因此(ci),在約含18%Cr的鉻(ge)鎳(nie)(nie)奧氏體不銹鋼的基礎上降鎳(nie)(nie)提錳(meng),既節鎳(nie)(nie)又(you)可達到提高鋼中氮量(liang)的目的。20世紀80年代初問世的一(yi)些(xie)牌號,例如1Cr18Mn18N(相當于(yu)德國(guo)(guo)(guo)牌號X10CrMn1818)無磁(ci)(ci)不銹鋼,含氮量(liang)可達0.40%~0.60%,國(guo)(guo)(guo)內(nei)外已大量(liang)用(yong)于(yu)制造(zao)大型(xing)(xing)發電機的護環,這是具有代表性(xing)的高強度(du)且(qie)無磁(ci)(ci)鋼的典型(xing)(xing)用(yong)途。國(guo)(guo)(guo)內(nei)系采用(yong)電弧爐冶煉加電渣重熔工(gong)藝進行大量(liang)生產,成品性(xing)能已達到了國(guo)(guo)(guo)外同類產品的水平(ping)。表5.27列出了國(guo)(guo)(guo)產1Cr18Mn18N鋼護環的力學性(xing)能與國(guo)(guo)(guo)外技術要求(qiu)的對比。可以看出:此(ci)鋼的屈服強度(du)在固(gu)溶態已達≥1000MPa的水平(ping)。


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  由于降(jiang)鎳提錳(meng),目前(qian)發展的高(gao)氮(dan)鉻錳(meng)奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)大(da)多是(shi)高(gao)錳(meng)量(liang)(liang)且不(bu)含或僅含少量(liang)(liang)鎳,為(wei)了適(shi)應更(geng)高(gao)氮(dan)量(liang)(liang)的鉻錳(meng)奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)生(sheng)產(chan)的需要(yao),正在開發的冶煉工藝有加壓(ya)下鋼(gang)(gang)液氮(dan)合(he)金化法(如加壓(ya)電渣爐冶煉并澆注)和(he)鋼(gang)(gang)固(gu)態氮(dan)合(he)金化法(如粉末冶金法)等(deng)。


  由于高氮(dan)鉻錳(meng)奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)熱加工塑(su)性低(di)是因(yin)為鋼(gang)中硫(liu)的偏析和氮(dan)化物以及碳(tan)、氮(dan)化物的析出的結果(guo),因(yin)此,在冶(ye)煉過程中進行鋼(gang)的鈣處理(加入適量(liang)鈣)試驗,已取得(de)了較明顯的改(gai)善鋼(gang)熱塑(su)性的效果(guo)。






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