大量事實已證實,向奧氏體不(bu)銹鋼中加入高氮量所獲得的高氮奧氏體不銹鋼(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。


高氮(dan)奧氏體不(bu)銹鋼一般系指鋼中含氮(dan)量>0.4%或≥0.5%的那些(xie)牌號。
前述(shu)(AISI 200系)鉻錳奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)加氮,最初(chu)是(shi)以節(jie)鎳獲得具有奧氏(shi)體組織的(de)節(jie)鎳不銹(xiu)鋼(gang)為(wei)主要(yao)目(mu)的(de),強(qiang)度的(de)增加等則(ze)是(shi)加氮后的(de)必然結果,而高(gao)氮鉻錳奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)的(de)發展則(ze)是(shi)20世紀60年代以來高(gao)氮鋼(gang)開發的(de)一個(ge)新領域(yu),主
要目標是在(zai)具有一定不(bu)銹(xiu)耐蝕性的前提下向鋼中(zhong)加入高氮量以(yi)獲(huo)得(de)綜合性能優良的高強度(du)和超高強度(du)的高氮鉻(ge)錳奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼。
開發(fa)在固(gu)溶態便具有的(de)超(chao)高(gao)(gao)強度、高(gao)(gao)氮(dan)鉻(ge)錳奧氏體不(bu)銹鋼,一(yi)方面高(gao)(gao)溫(wen)下鋼液中(zhong)能(neng)溶解足夠(gou)高(gao)(gao)的(de)氮(dan)量,另一(yi)方面在鋼液凝固(gu)過程中(zhong),鋼中(zhong)氮(dan)量又不(bu)會從鋼中(zhong)逸出而形成氣泡。
由于(yu)(yu)鉻(ge)和(he)錳(meng)均(jun)能顯著增加氮(dan)在鋼(gang)中的溶解度,因此,在約含18%Cr的鉻(ge)鎳奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的基(ji)礎上(shang)降鎳提錳(meng),既節鎳又可(ke)(ke)達(da)到(dao)提高鋼(gang)中氮(dan)量(liang)的目的。20世(shi)紀80年代初問世(shi)的一些牌號,例如(ru)1Cr18Mn18N(相當于(yu)(yu)德國牌號X10CrMn1818)無磁(ci)不(bu)銹(xiu)鋼(gang),含氮(dan)量(liang)可(ke)(ke)達(da)0.40%~0.60%,國內外已(yi)(yi)大量(liang)用于(yu)(yu)制造(zao)大型發電(dian)機的護環,這是具有代表(biao)(biao)性的高強度且無磁(ci)鋼(gang)的典型用途(tu)。國內系(xi)采用電(dian)弧爐冶煉加電(dian)渣重熔(rong)工藝進行大量(liang)生產,成品性能已(yi)(yi)達(da)到(dao)了(le)國外同類產品的水平(ping)。表(biao)(biao)5.27列出了(le)國產1Cr18Mn18N鋼(gang)護環的力學性能與國外技術要求的對(dui)比(bi)。可(ke)(ke)以看出:此鋼(gang)的屈服(fu)強度在固溶態已(yi)(yi)達(da)≥1000MPa的水平(ping)。

由于降(jiang)鎳提錳,目前發(fa)(fa)展的高(gao)氮鉻錳奧氏(shi)體不(bu)銹鋼大多(duo)是高(gao)錳量(liang)且不(bu)含或(huo)僅含少(shao)量(liang)鎳,為了適應更高(gao)氮量(liang)的鉻錳奧氏(shi)體不(bu)銹鋼生產的需要,正在開發(fa)(fa)的冶煉工藝有加(jia)壓下鋼液氮合金(jin)化法(fa)(如加(jia)壓電(dian)渣爐冶煉并澆注)和鋼固態氮合金(jin)化法(fa)(如粉末(mo)冶金(jin)法(fa))等。
由(you)于高氮鉻錳奧氏體(ti)不(bu)銹鋼熱(re)加工(gong)塑性低(di)是因為鋼中(zhong)硫(liu)的(de)偏析和氮化(hua)物以及碳、氮化(hua)物的(de)析出(chu)的(de)結果,因此,在(zai)冶煉過程中(zhong)進行鋼的(de)鈣(gai)處理(加入適(shi)量鈣(gai))試驗,已(yi)取得了較(jiao)明(ming)顯的(de)改(gai)善鋼熱(re)塑性的(de)效果。

