根據現行高(gao)合金耐熱鋼國家(jia)標準(zhun)，按其(qi)組織特征可(ke)分為奧氏體(ti)(ti)型(xing)、鐵素體(ti)(ti)型(xing)、馬氏體(ti)(ti)型(xing)和彌散硬化型(xing)四類。按其(qi)基(ji)本合金體(ti)(ti)系，可(ke)分為兩(liang)類，即鉻鎳型(xing)和高(gao)鉻型(xing)。為提高(gao)這(zhe)些香蕉app免費視頻在線觀看:耐熱鋼的抗(kang)氧化性和熱強(qiang)鋼性并(bing)改善其加工(gong)工(gong)藝(yi)性能，這兩種基(ji)本(ben)合(he)金體系中，還(huan)分別(bie)加入Ti、Nb、Al、W、V、Mo、B、Si、Mn和Cu等合(he)金元素。
1. 合金(jin)元(yuan)素對高合金(jin)耐熱(re)鋼力學性能的(de)影響(xiang)
在(zai)鉻(ge)鎳型奧氏體(ti)耐(nai)熱(re)(re)鋼中(zhong)，鉻(ge)提高(gao)了鋼在(zai)氧(yang)化環境中(zhong)的(de)熱(re)(re)強性，其作用是通過y固溶體(ti)強化，但強化程(cheng)度低于鉬和釩。鉻(ge)也是碳(tan)化物形(xing)成元素，因碳(tan)化鉻(ge)的(de)耐(nai)熱(re)(re)性較低，其強化效果不明(ming)顯。
碳(tan)(tan)是一種強(qiang)烈的(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)形(xing)成元素，碳(tan)(tan)含量(liang)只增加萬分之幾就可以抵(di)消18-8型奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)中鐵素體(ti)形(xing)成元素的(de)作(zuo)用(yong)。碳(tan)(tan)和氮(dan)(dan)共同(tong)提高奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)鋼的(de)熱強(qiang)性(xing)。氮(dan)(dan)的(de)強(qiang)化作(zuo)用(yong)在于時效過程中形(xing)成氮(dan)(dan)化物(wu)和碳(tan)(tan)氮(dan)(dan)化合物(wu)相。
硅(gui)和鋁能提高(gao)(gao)奧氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)的抗氧(yang)化(hua)性(xing)。在18-8型Cr-Ni鋼(gang)(gang)中(zhong)，硅(gui)從(cong)0.4%提高(gao)(gao)到2.4%,鋼(gang)(gang)在980℃下的抗氧(yang)化(hua)性(xing)可提高(gao)(gao)近20倍，但硅(gui)嚴重惡化(hua)穩定型奧氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)的焊(han)接性(xing)。鋁對Cr-Ni型奧氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)熱強性(xing)的強化(hua)作用不大。在彌散硬(ying)化(hua)高(gao)(gao)合金(jin)鋼(gang)(gang)中(zhong)，增加鋁含(han)量可提高(gao)(gao)室溫和高(gao)(gao)溫強度(du)。
鈦(tai)和鈮的行為有較大(da)的差別(bie)。在鎳含量較低的奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)鋼(gang)(gang)中(zhong)，鈦(tai)與碳(tan)(tan)結合成穩定的碳(tan)(tan)化(hua)物。加入少量的鈦(tai)可提高鋼(gang)(gang)的持久(jiu)強(qiang)度(du)。鈮與碳(tan)(tan)形(xing)成最難熔的碳(tan)(tan)化(hua)物之一NbC,當(dang)(Nb)增加到0.5%~2.0%時可提高奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)耐(nai)熱(re)鋼(gang)(gang)的熱(re)強(qiang)性(xing)，同(tong)時也改善鋼(gang)(gang)的持久(jiu)塑性(xing)。但鈮可能促(cu)使碳(tan)(tan)含量較低的奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)鋼(gang)(gang)形(xing)成近縫(feng)區液化(hua)裂紋(wen)和焊縫(feng)金屬的熱(re)裂紋(wen)。
鉬(mu)提高了(le)(le)(le)(le)奧(ao)氏(shi)體耐熱鋼的(de)熱強(qiang)性(xing)，其強(qiang)化作(zuo)(zuo)用在于穩定(ding)了(le)(le)(le)(le)γ固溶體和(he)晶(jing)界的(de)強(qiang)化。鋁(lv)也改善了(le)(le)(le)(le)奧(ao)氏(shi)體鋼的(de)短(duan)時塑性(xing)和(he)長(chang)時塑性(xing)。對焊接(jie)性(xing)產生(sheng)一定(ding)的(de)有利(li)影響。在彌(mi)散硬化鋼中，鉬(mu)作(zuo)(zuo)為彌(mi)散強(qiang)化元(yuan)素，其作(zuo)(zuo)用最強(qiang)烈。鉬(mu)的(de)不(bu)利(li)作(zuo)(zuo)用是降低(di)了(le)(le)(le)(le)奧(ao)氏(shi)體鋼的(de)沖擊韌度。
鎢在很多方面相似于鉬。鎢單獨加(jia)入時，只是(shi)強(qiang)化了(le)(le)γ固(gu)溶體，不(bu)會使鋼(gang)的(de)(de)熱強(qiang)性(xing)明(ming)顯提高(gao)。不(bu)過它與其他元素共同加(jia)入奧氏體鋼(gang)時，可能引(yin)起固(gu)溶體的(de)(de)彌散(san)硬化。在這種情況下，鎢提高(gao)了(le)(le)鋼(gang)的(de)(de)熱強(qiang)性(xing)，但降低(di)奧氏體鋼(gang)的(de)(de)韌性(xing)。
在Cr-Ni型(xing)奧氏體鋼中，釩提高熱(re)強(qiang)性(xing)(xing)的(de)作用不大(da)。在氧(yang)化性(xing)(xing)介質中，釩可能降低(di)鋼的(de)抗(kang)高溫氧(yang)化性(xing)(xing)。但在13%鉻鋼中，釩和鉬、鎢、鈮等元(yuan)素一樣，可提高鋼的(de)熱(re)強(qiang)性(xing)(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(peng)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(re)鋼標準(zhun)化學成(cheng)分和力學性能(neng)
我國和(he)世界(jie)主(zhu)要工(gong)業國家常(chang)用的奧(ao)氏(shi)體(ti)型、鐵(tie)素體(ti)型和(he)馬氏(shi)體(ti)型高合金耐(nai)熱鋼的標準化(hua)學(xue)成分列于表1-5。這些鋼在供貨狀態下的力學(xue)性能(neng)分別列于表1-6、表1-7和(he)表1-8。
