根據現行高合金耐熱鋼國家標(biao)準(zhun)，按其組織特征可(ke)分為奧氏(shi)體(ti)型(xing)、鐵素體(ti)型(xing)、馬(ma)氏(shi)體(ti)型(xing)和彌散硬化型(xing)四(si)類。按其基本合金體(ti)系，可(ke)分為兩(liang)類，即鉻(ge)鎳型(xing)和高鉻(ge)型(xing)。為提高這些香蕉視頻app蘋果:耐熱鋼的(de)抗氧化性和熱強(qiang)鋼性并改善(shan)其(qi)加(jia)工工藝(yi)性能，這兩種基本合金體(ti)系中，還分別加(jia)入Ti、Nb、Al、W、V、Mo、B、Si、Mn和Cu等合金元素。
1. 合(he)金元素對高合(he)金耐熱(re)鋼力(li)學(xue)性能的(de)影響
在(zai)鉻鎳型奧氏體耐熱(re)鋼中(zhong)，鉻提(ti)高了鋼在(zai)氧化(hua)環(huan)境(jing)中(zhong)的熱(re)強(qiang)性，其作用是(shi)通過y固溶(rong)體強(qiang)化(hua)，但(dan)強(qiang)化(hua)程度低于鉬和釩(fan)。鉻也是(shi)碳化(hua)物形成元素(su)，因碳化(hua)鉻的耐熱(re)性較低，其強(qiang)化(hua)效果(guo)不(bu)明顯。
碳(tan)是一種(zhong)強烈的奧氏體(ti)形(xing)成元素，碳(tan)含量(liang)只增加萬分之幾就可(ke)以(yi)抵(di)消18-8型(xing)奧氏體(ti)中(zhong)(zhong)鐵素體(ti)形(xing)成元素的作用。碳(tan)和氮共同提高奧氏體(ti)鋼(gang)的熱強性。氮的強化作用在于時效過程中(zhong)(zhong)形(xing)成氮化物(wu)和碳(tan)氮化合物(wu)相。
硅(gui)和鋁(lv)(lv)能(neng)提高(gao)(gao)奧氏體鋼的(de)抗氧(yang)化性。在18-8型Cr-Ni鋼中，硅(gui)從0.4%提高(gao)(gao)到2.4%,鋼在980℃下的(de)抗氧(yang)化性可(ke)(ke)提高(gao)(gao)近20倍，但硅(gui)嚴重惡化穩定型奧氏體鋼的(de)焊接性。鋁(lv)(lv)對Cr-Ni型奧氏體鋼熱強性的(de)強化作用(yong)不大。在彌散硬(ying)化高(gao)(gao)合金(jin)鋼中，增加鋁(lv)(lv)含量可(ke)(ke)提高(gao)(gao)室溫(wen)和高(gao)(gao)溫(wen)強度(du)。
鈦和鈮(ni)(ni)的(de)(de)(de)行為有較(jiao)(jiao)大的(de)(de)(de)差(cha)別。在鎳含量較(jiao)(jiao)低(di)(di)的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)中，鈦與(yu)碳(tan)(tan)結合成穩定(ding)的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)。加入(ru)少量的(de)(de)(de)鈦可(ke)提(ti)高鋼(gang)的(de)(de)(de)持久(jiu)強度。鈮(ni)(ni)與(yu)碳(tan)(tan)形(xing)成最(zui)難熔的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)之一NbC,當(dang)(Nb)增加到0.5%~2.0%時可(ke)提(ti)高奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)耐熱鋼(gang)的(de)(de)(de)熱強性(xing)，同(tong)時也改善鋼(gang)的(de)(de)(de)持久(jiu)塑性(xing)。但鈮(ni)(ni)可(ke)能促使碳(tan)(tan)含量較(jiao)(jiao)低(di)(di)的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)形(xing)成近(jin)縫(feng)區液化(hua)裂(lie)紋和焊縫(feng)金(jin)屬的(de)(de)(de)熱裂(lie)紋。
鉬提高了(le)奧(ao)氏(shi)(shi)體耐(nai)熱鋼(gang)的(de)(de)(de)熱強(qiang)性(xing)(xing)，其強(qiang)化(hua)作(zuo)用在于穩(wen)定了(le)γ固溶體和晶界的(de)(de)(de)強(qiang)化(hua)。鋁也改(gai)善了(le)奧(ao)氏(shi)(shi)體鋼(gang)的(de)(de)(de)短時塑(su)性(xing)(xing)和長時塑(su)性(xing)(xing)。對焊接性(xing)(xing)產生(sheng)一定的(de)(de)(de)有利影(ying)響。在彌散硬化(hua)鋼(gang)中，鉬作(zuo)為彌散強(qiang)化(hua)元素，其作(zuo)用最(zui)強(qiang)烈。鉬的(de)(de)(de)不利作(zuo)用是(shi)降(jiang)低了(le)奧(ao)氏(shi)(shi)體鋼(gang)的(de)(de)(de)沖擊(ji)韌度。
鎢(wu)(wu)在(zai)很(hen)多方面相似(si)于鉬(mu)。鎢(wu)(wu)單獨(du)加入(ru)時(shi)，只是強(qiang)(qiang)化了γ固溶體，不會(hui)使鋼的(de)(de)熱強(qiang)(qiang)性(xing)明(ming)顯提(ti)(ti)高。不過(guo)它(ta)與其他元素(su)共同(tong)加入(ru)奧(ao)氏體鋼時(shi)，可能(neng)引(yin)起固溶體的(de)(de)彌散硬化。在(zai)這種情況下，鎢(wu)(wu)提(ti)(ti)高了鋼的(de)(de)熱強(qiang)(qiang)性(xing)，但降低奧(ao)氏體鋼的(de)(de)韌性(xing)。
在(zai)Cr-Ni型奧氏體鋼(gang)中，釩(fan)(fan)提(ti)高(gao)熱(re)強(qiang)性(xing)的作用不大。在(zai)氧化(hua)性(xing)介質中，釩(fan)(fan)可(ke)能降低鋼(gang)的抗高(gao)溫氧化(hua)性(xing)。但在(zai)13%鉻鋼(gang)中，釩(fan)(fan)和鉬、鎢(wu)、鈮等元素(su)一樣，可(ke)提(ti)高(gao)鋼(gang)的熱(re)強(qiang)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(biao)準化(hua)學成分和(he)力學性能(neng)
我國和(he)世界主要(yao)工業國家常用(yong)的奧(ao)氏(shi)體型(xing)、鐵素體型(xing)和(he)馬氏(shi)體型(xing)高合金耐(nai)熱鋼(gang)的標準化學成(cheng)分(fen)列(lie)于(yu)表(biao)1-5。這(zhe)些鋼(gang)在(zai)供貨狀態下的力(li)學性能(neng)分(fen)別(bie)列(lie)于(yu)表(biao)1-6、表(biao)1-7和(he)表(biao)1-8。
