根據現行高(gao)合金(jin)耐熱鋼國家標(biao)準，按(an)其組織特征(zheng)可分為(wei)奧氏體(ti)(ti)型(xing)、鐵素體(ti)(ti)型(xing)、馬氏體(ti)(ti)型(xing)和彌散硬化型(xing)四類(lei)。按(an)其基本合金(jin)體(ti)(ti)系，可分為(wei)兩類(lei)，即(ji)鉻(ge)鎳型(xing)和高(gao)鉻(ge)型(xing)。為(wei)提高(gao)這些在線亞洲日產一區二區:耐熱鋼的抗(kang)氧(yang)化性和(he)熱強鋼性并改善其加(jia)工工藝(yi)性能(neng)，這兩種基本合金(jin)體系中，還分別加(jia)入(ru)Ti、Nb、Al、W、V、Mo、B、Si、Mn和(he)Cu等合金(jin)元(yuan)素(su)。
1. 合金元素對高合金耐熱鋼力學性能(neng)的影響
在鉻鎳型奧氏體耐熱鋼(gang)中，鉻提高(gao)了鋼(gang)在氧(yang)化(hua)(hua)環(huan)境中的(de)熱強(qiang)(qiang)性(xing)，其作(zuo)用是通過y固(gu)溶體強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)，但強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)程(cheng)度(du)低(di)于鉬和釩。鉻也是碳化(hua)(hua)物(wu)形成(cheng)元素，因(yin)碳化(hua)(hua)鉻的(de)耐熱性(xing)較低(di)，其強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)效果不(bu)明(ming)顯。
碳(tan)是一種(zhong)強烈的奧氏體(ti)形成(cheng)元素，碳(tan)含量(liang)只增加萬分之幾就可以抵消18-8型奧氏體(ti)中(zhong)鐵素體(ti)形成(cheng)元素的作用。碳(tan)和(he)氮(dan)共同提(ti)高奧氏體(ti)鋼(gang)的熱強性。氮(dan)的強化作用在于時效過程中(zhong)形成(cheng)氮(dan)化物(wu)和(he)碳(tan)氮(dan)化合物(wu)相。
硅(gui)和鋁(lv)(lv)能(neng)提(ti)高(gao)奧氏體鋼(gang)的抗(kang)氧(yang)化(hua)性。在18-8型Cr-Ni鋼(gang)中，硅(gui)從0.4%提(ti)高(gao)到(dao)2.4%,鋼(gang)在980℃下的抗(kang)氧(yang)化(hua)性可(ke)提(ti)高(gao)近20倍，但硅(gui)嚴重惡化(hua)穩定(ding)型奧氏體鋼(gang)的焊(han)接性。鋁(lv)(lv)對Cr-Ni型奧氏體鋼(gang)熱強性的強化(hua)作用不大。在彌散硬化(hua)高(gao)合(he)金(jin)鋼(gang)中，增(zeng)加鋁(lv)(lv)含量可(ke)提(ti)高(gao)室溫和高(gao)溫強度。
鈦(tai)和(he)鈮(ni)的(de)(de)行為有較(jiao)大的(de)(de)差別。在鎳含(han)量較(jiao)低的(de)(de)奧氏(shi)體鋼(gang)(gang)(gang)中，鈦(tai)與碳(tan)結合(he)成(cheng)穩(wen)定的(de)(de)碳(tan)化物。加入少(shao)量的(de)(de)鈦(tai)可提高鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)持久強(qiang)度(du)。鈮(ni)與碳(tan)形成(cheng)最(zui)難熔的(de)(de)碳(tan)化物之一NbC,當(Nb)增加到0.5%~2.0%時可提高奧氏(shi)體耐熱(re)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)熱(re)強(qiang)性，同(tong)時也改(gai)善(shan)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)持久塑性。但(dan)鈮(ni)可能促使碳(tan)含(han)量較(jiao)低的(de)(de)奧氏(shi)體鋼(gang)(gang)(gang)形成(cheng)近縫(feng)區液(ye)化裂(lie)紋(wen)和(he)焊縫(feng)金屬(shu)的(de)(de)熱(re)裂(lie)紋(wen)。
鉬(mu)提高了(le)(le)奧(ao)(ao)氏體耐(nai)熱鋼的(de)熱強(qiang)(qiang)性(xing)，其(qi)強(qiang)(qiang)化作(zuo)(zuo)用(yong)在于穩定了(le)(le)γ固溶體和晶界的(de)強(qiang)(qiang)化。鋁(lv)也改善了(le)(le)奧(ao)(ao)氏體鋼的(de)短時(shi)塑性(xing)和長時(shi)塑性(xing)。對焊接性(xing)產生(sheng)一定的(de)有利影響。在彌(mi)散(san)硬(ying)化鋼中，鉬(mu)作(zuo)(zuo)為彌(mi)散(san)強(qiang)(qiang)化元(yuan)素，其(qi)作(zuo)(zuo)用(yong)最強(qiang)(qiang)烈。鉬(mu)的(de)不利作(zuo)(zuo)用(yong)是降低了(le)(le)奧(ao)(ao)氏體鋼的(de)沖擊韌度。
鎢(wu)在很多方面相似于鉬(mu)。鎢(wu)單(dan)獨(du)加入(ru)時(shi)，只是(shi)強化了(le)γ固溶體，不會使鋼的(de)熱強性(xing)明顯(xian)提(ti)高。不過它(ta)與其他元素共同加入(ru)奧氏(shi)體鋼時(shi)，可(ke)能引起(qi)固溶體的(de)彌散硬(ying)化。在這(zhe)種(zhong)情況下，鎢(wu)提(ti)高了(le)鋼的(de)熱強性(xing)，但降低奧氏(shi)體鋼的(de)韌性(xing)。
在(zai)Cr-Ni型奧氏體鋼(gang)中，釩(fan)提(ti)高熱強性(xing)(xing)的作(zuo)用不大。在(zai)氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)介質中，釩(fan)可(ke)能(neng)降(jiang)低(di)鋼(gang)的抗高溫氧(yang)化(hua)性(xing)(xing)。但(dan)在(zai)13%鉻鋼(gang)中，釩(fan)和鉬、鎢、鈮等元素(su)一樣，可(ke)提(ti)高鋼(gang)的熱強性(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(peng)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)合金耐熱鋼標準化學成分和力學性(xing)能
我國和世界(jie)主要工(gong)業國家常用的奧氏(shi)體型、鐵(tie)素體型和馬氏(shi)體型高合金耐熱鋼(gang)的標準化學(xue)成分列于表(biao)(biao)(biao)1-5。這些鋼(gang)在供貨狀態下的力學(xue)性能分別列于表(biao)(biao)(biao)1-6、表(biao)(biao)(biao)1-7和表(biao)(biao)(biao)1-8。
