大量事實已證實,向奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)中加入高氮量所獲得的高氮奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang),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(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼一般(ban)系指鋼中含(han)氮量>0.4%或≥0.5%的那些牌號。


  前述(AISI 200系)鉻(ge)錳奧(ao)氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼加(jia)氮,最初是以節(jie)鎳獲(huo)得具有奧(ao)氏體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)節(jie)鎳不銹(xiu)鋼為主要目的(de)(de)(de),強(qiang)度的(de)(de)(de)增加(jia)等則是加(jia)氮后的(de)(de)(de)必然結果,而高(gao)氮鉻(ge)錳奧(ao)氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)發展則是20世紀60年代以來高(gao)氮鋼開發的(de)(de)(de)一個新(xin)領域,主


  要(yao)目標是(shi)在具(ju)有一(yi)定不(bu)銹耐蝕性的前提下向鋼中加(jia)入高(gao)氮量以(yi)獲得綜(zong)合(he)性能優良的高(gao)強度和超高(gao)強度的高(gao)氮鉻錳奧氏體(ti)不(bu)銹鋼。


  開發(fa)在(zai)固(gu)溶態便具有的(de)(de)超(chao)高(gao)(gao)強度、高(gao)(gao)氮(dan)鉻(ge)錳(meng)奧(ao)氏體(ti)不銹鋼,一方(fang)面高(gao)(gao)溫(wen)下鋼液(ye)中(zhong)能溶解足夠高(gao)(gao)的(de)(de)氮(dan)量,另一方(fang)面在(zai)鋼液(ye)凝固(gu)過(guo)程中(zhong),鋼中(zhong)氮(dan)量又不會(hui)從鋼中(zhong)逸(yi)出而(er)形成(cheng)氣泡(pao)。


  由于(yu)鉻和錳(meng)均能顯著增加氮(dan)(dan)在(zai)鋼(gang)中的(de)(de)(de)(de)溶解度,因此,在(zai)約含18%Cr的(de)(de)(de)(de)鉻鎳奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)基礎上降鎳提(ti)錳(meng),既節鎳又可(ke)達到(dao)提(ti)高鋼(gang)中氮(dan)(dan)量的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)。20世(shi)(shi)紀80年代初(chu)問世(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)一(yi)些牌(pai)號(hao),例如(ru)1Cr18Mn18N(相當于(yu)德國(guo)牌(pai)號(hao)X10CrMn1818)無(wu)磁不銹(xiu)鋼(gang),含氮(dan)(dan)量可(ke)達0.40%~0.60%,國(guo)內外(wai)(wai)已(yi)大量用于(yu)制(zhi)造大型(xing)發電(dian)(dian)機的(de)(de)(de)(de)護(hu)環,這是具有代表性的(de)(de)(de)(de)高強度且無(wu)磁鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)典型(xing)用途。國(guo)內系采(cai)用電(dian)(dian)弧爐冶煉加電(dian)(dian)渣重(zhong)熔(rong)工藝進行大量生產,成品(pin)性能已(yi)達到(dao)了(le)國(guo)外(wai)(wai)同類產品(pin)的(de)(de)(de)(de)水(shui)平(ping)(ping)。表5.27列出(chu)了(le)國(guo)產1Cr18Mn18N鋼(gang)護(hu)環的(de)(de)(de)(de)力學性能與國(guo)外(wai)(wai)技術要求的(de)(de)(de)(de)對比。可(ke)以看出(chu):此鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)屈服強度在(zai)固溶態已(yi)達≥1000MPa的(de)(de)(de)(de)水(shui)平(ping)(ping)。


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  由(you)于降鎳提(ti)錳(meng),目前(qian)發展的(de)(de)高(gao)(gao)氮鉻錳(meng)奧氏體不銹鋼大多是高(gao)(gao)錳(meng)量(liang)(liang)且不含或(huo)僅含少(shao)量(liang)(liang)鎳,為了適(shi)應更高(gao)(gao)氮量(liang)(liang)的(de)(de)鉻錳(meng)奧氏體不銹鋼生產的(de)(de)需要,正(zheng)在(zai)開發的(de)(de)冶煉(lian)工(gong)藝有加(jia)壓下(xia)鋼液氮合金(jin)化法(如(ru)加(jia)壓電渣爐冶煉(lian)并澆注)和鋼固態氮合金(jin)化法(如(ru)粉末(mo)冶金(jin)法)等。


  由(you)于高氮鉻(ge)錳奧氏體不銹(xiu)鋼熱(re)加工塑性低(di)是因為鋼中硫的(de)偏析(xi)和氮化(hua)物以及碳、氮化(hua)物的(de)析(xi)出的(de)結(jie)果,因此,在冶(ye)煉過程中進行(xing)鋼的(de)鈣(gai)處(chu)理(li)(加入適(shi)量鈣(gai))試驗(yan),已(yi)取得了較明(ming)顯(xian)的(de)改善鋼熱(re)塑性的(de)效果。






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