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


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  高(gao)氮(dan)奧氏體(ti)不銹鋼(gang)一般系指(zhi)鋼(gang)中(zhong)含氮(dan)量>0.4%或≥0.5%的那些牌號(hao)。


  前述(AISI 200系)鉻(ge)錳奧氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼(gang)加(jia)(jia)氮,最初是(shi)以節鎳(nie)獲得具有奧氏(shi)(shi)體組織(zhi)的(de)節鎳(nie)不(bu)銹鋼(gang)為主要(yao)目的(de),強度的(de)增加(jia)(jia)等(deng)則(ze)是(shi)加(jia)(jia)氮后的(de)必然結果,而高(gao)氮鉻(ge)錳奧氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼(gang)的(de)發展(zhan)則(ze)是(shi)20世紀60年代以來高(gao)氮鋼(gang)開發的(de)一個新領域(yu),主


  要目標是在(zai)具有一定不銹(xiu)耐蝕(shi)性(xing)的前提下向鋼(gang)中(zhong)加(jia)入高(gao)(gao)氮量以獲得綜合性(xing)能優良(liang)的高(gao)(gao)強(qiang)度和超(chao)高(gao)(gao)強(qiang)度的高(gao)(gao)氮鉻錳奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)。


  開發(fa)在固(gu)溶態便具有的(de)超(chao)高強度、高氮鉻(ge)錳(meng)奧(ao)氏體不銹鋼,一方(fang)(fang)面(mian)高溫下(xia)鋼液中(zhong)(zhong)能(neng)溶解足夠高的(de)氮量,另一方(fang)(fang)面(mian)在鋼液凝固(gu)過程中(zhong)(zhong),鋼中(zhong)(zhong)氮量又不會從鋼中(zhong)(zhong)逸(yi)出而(er)形成氣(qi)泡。


  由于鉻和錳(meng)均能(neng)顯著增加氮在(zai)鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)溶(rong)(rong)解度,因此(ci),在(zai)約含18%Cr的(de)(de)(de)鉻鎳奧氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)基礎(chu)上降鎳提(ti)錳(meng),既節(jie)鎳又可(ke)達到(dao)提(ti)高鋼(gang)(gang)中(zhong)氮量(liang)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。20世(shi)(shi)紀80年代初問世(shi)(shi)的(de)(de)(de)一(yi)些牌號(hao),例如1Cr18Mn18N(相當于德國(guo)牌號(hao)X10CrMn1818)無磁不(bu)銹鋼(gang)(gang),含氮量(liang)可(ke)達0.40%~0.60%,國(guo)內外(wai)已(yi)大量(liang)用于制造(zao)大型發電機的(de)(de)(de)護環,這是具有代表性(xing)的(de)(de)(de)高強度且無磁鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)典型用途。國(guo)內系采用電弧爐冶煉加電渣重熔工藝進(jin)行大量(liang)生產(chan),成品性(xing)能(neng)已(yi)達到(dao)了(le)國(guo)外(wai)同類產(chan)品的(de)(de)(de)水平。表5.27列(lie)出了(le)國(guo)產(chan)1Cr18Mn18N鋼(gang)(gang)護環的(de)(de)(de)力學性(xing)能(neng)與國(guo)外(wai)技術要求(qiu)的(de)(de)(de)對比。可(ke)以看出:此(ci)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)屈(qu)服強度在(zai)固溶(rong)(rong)態已(yi)達≥1000MPa的(de)(de)(de)水平。


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  由于降鎳提錳(meng),目前發展的(de)(de)高氮(dan)鉻錳(meng)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)大(da)多是高錳(meng)量(liang)且不(bu)含(han)或僅含(han)少量(liang)鎳,為了適應更高氮(dan)量(liang)的(de)(de)鉻錳(meng)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)生產(chan)的(de)(de)需要(yao),正在開發的(de)(de)冶煉工藝有加壓下鋼(gang)液(ye)氮(dan)合金(jin)(jin)化法(fa)(如(ru)加壓電(dian)渣爐冶煉并澆注(zhu))和(he)鋼(gang)固態氮(dan)合金(jin)(jin)化法(fa)(如(ru)粉末(mo)冶金(jin)(jin)法(fa))等。


  由于高氮(dan)(dan)鉻錳奧氏體不(bu)銹鋼(gang)熱加(jia)工塑性低是因為鋼(gang)中(zhong)硫的(de)偏析(xi)和氮(dan)(dan)化物以及碳、氮(dan)(dan)化物的(de)析(xi)出的(de)結果(guo)(guo),因此,在冶(ye)煉過程中(zhong)進行鋼(gang)的(de)鈣處理(li)(加(jia)入適量鈣)試驗,已取得了較明顯(xian)的(de)改(gai)善鋼(gang)熱塑性的(de)效果(guo)(guo)。






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