大量事實已證實,向奧氏體不(bu)銹鋼(gang)中加入高氮量所獲得的高氮奧氏體不(bu)銹鋼,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)奧氏體不銹鋼一般(ban)系指(zhi)鋼中含(han)氮(dan)量>0.4%或≥0.5%的(de)那些牌號。
前述(shu)(AISI 200系)鉻錳奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)加(jia)氮,最初(chu)是以(yi)節鎳獲得具有奧氏(shi)體(ti)組織的(de)節鎳不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)為主要目的(de),強度的(de)增加(jia)等則是加(jia)氮后的(de)必然結(jie)果(guo),而高氮鉻錳奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)發展則是20世紀60年代以(yi)來高氮鋼(gang)(gang)開發的(de)一個(ge)新領域(yu),主
要目(mu)標是在(zai)具有(you)一(yi)定不銹耐蝕性的(de)前提下向鋼中加入高(gao)(gao)氮(dan)量以獲得綜合性能優良(liang)的(de)高(gao)(gao)強度和超高(gao)(gao)強度的(de)高(gao)(gao)氮(dan)鉻錳奧氏體(ti)不銹鋼。
開發在固溶(rong)態(tai)便具有的(de)超高(gao)強度、高(gao)氮(dan)鉻錳奧氏體(ti)不銹鋼(gang),一方面高(gao)溫下鋼(gang)液(ye)中(zhong)能溶(rong)解足夠高(gao)的(de)氮(dan)量,另一方面在鋼(gang)液(ye)凝固過程中(zhong),鋼(gang)中(zhong)氮(dan)量又(you)不會(hui)從鋼(gang)中(zhong)逸(yi)出而形成氣泡。
由于鉻和錳均能顯著增(zeng)加氮(dan)在(zai)鋼(gang)(gang)中的(de)(de)溶解(jie)度(du)(du),因此,在(zai)約(yue)含(han)18%Cr的(de)(de)鉻鎳奧氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)基礎上降鎳提錳,既節鎳又(you)可(ke)達(da)到提高(gao)鋼(gang)(gang)中氮(dan)量(liang)的(de)(de)目的(de)(de)。20世(shi)紀80年代初(chu)問世(shi)的(de)(de)一些牌號,例如1Cr18Mn18N(相當于德國牌號X10CrMn1818)無(wu)磁(ci)不(bu)銹鋼(gang)(gang),含(han)氮(dan)量(liang)可(ke)達(da)0.40%~0.60%,國內外(wai)已大(da)量(liang)用于制造大(da)型發電(dian)機的(de)(de)護環,這是具有代表性的(de)(de)高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)(du)且無(wu)磁(ci)鋼(gang)(gang)的(de)(de)典(dian)型用途。國內系采用電(dian)弧爐冶煉加電(dian)渣重(zhong)熔工藝進行(xing)大(da)量(liang)生(sheng)產,成品性能已達(da)到了(le)國外(wai)同(tong)類產品的(de)(de)水平。表5.27列出(chu)了(le)國產1Cr18Mn18N鋼(gang)(gang)護環的(de)(de)力學(xue)性能與國外(wai)技(ji)術要求的(de)(de)對(dui)比。可(ke)以看(kan)出(chu):此鋼(gang)(gang)的(de)(de)屈(qu)服強(qiang)(qiang)度(du)(du)在(zai)固溶態已達(da)≥1000MPa的(de)(de)水平。

由于(yu)降鎳(nie)提錳,目前發(fa)展(zhan)的高氮(dan)鉻錳奧(ao)(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼大多是高錳量且不(bu)含或僅含少量鎳(nie),為了適應更高氮(dan)量的鉻錳奧(ao)(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼生產(chan)的需要,正在開(kai)發(fa)的冶(ye)煉(lian)工藝有加(jia)壓下鋼液氮(dan)合金(jin)(jin)化(hua)法(如加(jia)壓電渣爐冶(ye)煉(lian)并澆注)和鋼固態氮(dan)合金(jin)(jin)化(hua)法(如粉(fen)末冶(ye)金(jin)(jin)法)等。
由于高氮(dan)鉻錳奧氏體不銹鋼熱加工塑(su)性(xing)低是(shi)因為鋼中硫的(de)偏(pian)析和氮(dan)化物以及(ji)碳、氮(dan)化物的(de)析出的(de)結果(guo),因此,在冶煉過程中進行鋼的(de)鈣處(chu)理(li)(加入適量鈣)試驗(yan),已取得了(le)較(jiao)明(ming)顯(xian)的(de)改善(shan)鋼熱塑(su)性(xing)的(de)效果(guo)。

