根據現行(xing)高合金耐(nai)熱鋼國(guo)家標(biao)準，按其組織特征可分為(wei)奧氏(shi)體型(xing)(xing)、鐵(tie)素體型(xing)(xing)、馬(ma)氏(shi)體型(xing)(xing)和彌散硬化型(xing)(xing)四類。按其基本合金體系(xi)，可分為(wei)兩類，即鉻鎳型(xing)(xing)和高鉻型(xing)(xing)。為(wei)提(ti)高這(zhe)些香蕉視頻app連接:耐熱鋼的抗(kang)氧化性和熱強(qiang)鋼性并改善其加工工藝性能(neng)，這(zhe)兩種(zhong)基本合金(jin)體系中，還分別(bie)加入Ti、Nb、Al、W、V、Mo、B、Si、Mn和Cu等合金(jin)元素。


1. 合金(jin)元素對高合金(jin)耐熱鋼力學性能的影(ying)響


  在鉻(ge)鎳型奧(ao)氏體耐熱鋼中，鉻(ge)提高(gao)了(le)鋼在氧化(hua)環境中的熱強性，其作用(yong)是通過y固(gu)溶體強化(hua)，但強化(hua)程度低(di)于鉬和釩(fan)。鉻(ge)也是碳化(hua)物形成元素(su)，因碳化(hua)鉻(ge)的耐熱性較低(di)，其強化(hua)效果不明(ming)顯。


  碳是一種強(qiang)烈的(de)奧(ao)氏體(ti)形成(cheng)元素(su)，碳含量(liang)只增加萬分之幾(ji)就(jiu)可以抵消18-8型(xing)奧(ao)氏體(ti)中鐵素(su)體(ti)形成(cheng)元素(su)的(de)作用。碳和(he)氮(dan)共同提(ti)高(gao)奧(ao)氏體(ti)鋼的(de)熱強(qiang)性。氮(dan)的(de)強(qiang)化(hua)作用在(zai)于時(shi)效過程中形成(cheng)氮(dan)化(hua)物(wu)和(he)碳氮(dan)化(hua)合物(wu)相。


  硅(gui)和(he)鋁能提(ti)高奧氏體鋼(gang)(gang)的(de)(de)抗氧化(hua)性(xing)。在(zai)18-8型Cr-Ni鋼(gang)(gang)中(zhong)，硅(gui)從0.4%提(ti)高到2.4%,鋼(gang)(gang)在(zai)980℃下的(de)(de)抗氧化(hua)性(xing)可(ke)(ke)提(ti)高近20倍，但(dan)硅(gui)嚴重惡化(hua)穩(wen)定型奧氏體鋼(gang)(gang)的(de)(de)焊接性(xing)。鋁對(dui)Cr-Ni型奧氏體鋼(gang)(gang)熱強(qiang)性(xing)的(de)(de)強(qiang)化(hua)作用不大。在(zai)彌散硬化(hua)高合金鋼(gang)(gang)中(zhong)，增加鋁含量(liang)可(ke)(ke)提(ti)高室溫(wen)和(he)高溫(wen)強(qiang)度。


  鈦和(he)鈮(ni)的(de)(de)(de)(de)行為有較(jiao)(jiao)大的(de)(de)(de)(de)差別(bie)。在(zai)鎳含量(liang)較(jiao)(jiao)低的(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)體鋼中，鈦與(yu)碳結(jie)合成穩定的(de)(de)(de)(de)碳化(hua)物(wu)。加入少量(liang)的(de)(de)(de)(de)鈦可提高(gao)鋼的(de)(de)(de)(de)持久(jiu)強(qiang)度。鈮(ni)與(yu)碳形(xing)(xing)成最難熔的(de)(de)(de)(de)碳化(hua)物(wu)之一NbC,當(Nb)增加到0.5%~2.0%時可提高(gao)奧氏(shi)體耐熱鋼的(de)(de)(de)(de)熱強(qiang)性(xing)，同時也改善鋼的(de)(de)(de)(de)持久(jiu)塑性(xing)。但鈮(ni)可能促使碳含量(liang)較(jiao)(jiao)低的(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)體鋼形(xing)(xing)成近縫(feng)區液化(hua)裂紋和(he)焊(han)縫(feng)金屬的(de)(de)(de)(de)熱裂紋。


  鉬(mu)提高了奧(ao)氏體(ti)耐熱(re)鋼(gang)的(de)(de)熱(re)強(qiang)(qiang)性，其強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)作(zuo)用在于穩定了γ固溶體(ti)和晶界的(de)(de)強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)。鋁也改善了奧(ao)氏體(ti)鋼(gang)的(de)(de)短時(shi)塑(su)性和長(chang)時(shi)塑(su)性。對焊接(jie)性產生一定的(de)(de)有利影響(xiang)。在彌散(san)硬化(hua)(hua)鋼(gang)中，鉬(mu)作(zuo)為彌散(san)強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)元素，其作(zuo)用最強(qiang)(qiang)烈。鉬(mu)的(de)(de)不(bu)利作(zuo)用是降低(di)了奧(ao)氏體(ti)鋼(gang)的(de)(de)沖擊韌度。


  鎢在很(hen)多方面相似于鉬。鎢單獨加入時，只是強化了γ固溶(rong)體(ti)(ti)，不會使鋼(gang)的(de)熱(re)強性(xing)明(ming)顯提高。不過它與其他(ta)元素共同加入奧(ao)氏體(ti)(ti)鋼(gang)時，可能引起固溶(rong)體(ti)(ti)的(de)彌散硬化。在這種情況下，鎢提高了鋼(gang)的(de)熱(re)強性(xing)，但降(jiang)低奧(ao)氏體(ti)(ti)鋼(gang)的(de)韌(ren)性(xing)。


  在(zai)Cr-Ni型奧氏體鋼(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)，釩(fan)提(ti)高熱(re)強性(xing)(xing)的作用(yong)不大(da)。在(zai)氧化性(xing)(xing)介質中(zhong)(zhong)(zhong)，釩(fan)可(ke)能降(jiang)低鋼(gang)的抗高溫氧化性(xing)(xing)。但在(zai)13%鉻鋼(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)，釩(fan)和鉬、鎢、鈮等(deng)元素一樣，可(ke)提(ti)高鋼(gang)的熱(re)強性(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(gao)合金(jin)耐熱(re)鋼標準化學成分(fen)和力學性(xing)能


  我(wo)國和世界(jie)主(zhu)要工業國家(jia)常用的(de)奧氏體(ti)型、鐵素體(ti)型和馬氏體(ti)型高(gao)合(he)金(jin)耐熱鋼的(de)標準化學成(cheng)分列于表1-5。這些鋼在供貨(huo)狀態下的(de)力學性能分別列于表1-6、表1-7和表1-8。