根據(ju)現行高合金耐熱(re)鋼國家標準，按(an)其(qi)組織特(te)征可分(fen)為(wei)奧氏體(ti)型(xing)、鐵素體(ti)型(xing)、馬氏體(ti)型(xing)和彌散硬化(hua)型(xing)四類(lei)。按(an)其(qi)基(ji)本合金體(ti)系，可分(fen)為(wei)兩類(lei)，即鉻鎳型(xing)和高鉻型(xing)。為(wei)提(ti)高這(zhe)些在線亞洲日產一區二區:耐熱鋼的抗氧化性(xing)和熱強鋼性(xing)并改善其加工(gong)工(gong)藝性(xing)能(neng)，這(zhe)兩種基本(ben)合金體系中，還(huan)分別(bie)加入(ru)Ti、Nb、Al、W、V、Mo、B、Si、Mn和Cu等(deng)合金元素(su)。
1. 合金(jin)元素對高合金(jin)耐熱鋼力(li)學(xue)性能的(de)影響
在鉻(ge)鎳型(xing)奧氏體(ti)耐熱(re)鋼(gang)中，鉻(ge)提高了鋼(gang)在氧化(hua)(hua)環境中的熱(re)強性，其作用(yong)是(shi)通過y固溶(rong)體(ti)強化(hua)(hua)，但強化(hua)(hua)程度低(di)于(yu)鉬和釩。鉻(ge)也是(shi)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物形(xing)成(cheng)元素，因碳(tan)(tan)化(hua)(hua)鉻(ge)的耐熱(re)性較低(di)，其強化(hua)(hua)效果不(bu)明顯。
碳是(shi)一種強(qiang)烈的(de)奧氏體(ti)形成(cheng)元(yuan)素(su)，碳含量只增加萬(wan)分之(zhi)幾就可以抵消(xiao)18-8型奧氏體(ti)中(zhong)鐵素(su)體(ti)形成(cheng)元(yuan)素(su)的(de)作用。碳和氮共同提高奧氏體(ti)鋼的(de)熱強(qiang)性。氮的(de)強(qiang)化(hua)作用在于時效過程中(zhong)形成(cheng)氮化(hua)物(wu)(wu)和碳氮化(hua)合物(wu)(wu)相。
硅(gui)和(he)鋁能提高奧氏(shi)體(ti)鋼(gang)的(de)抗(kang)氧化(hua)(hua)性。在18-8型(xing)Cr-Ni鋼(gang)中，硅(gui)從0.4%提高到2.4%,鋼(gang)在980℃下的(de)抗(kang)氧化(hua)(hua)性可(ke)提高近20倍，但硅(gui)嚴重(zhong)惡化(hua)(hua)穩定型(xing)奧氏(shi)體(ti)鋼(gang)的(de)焊(han)接性。鋁對Cr-Ni型(xing)奧氏(shi)體(ti)鋼(gang)熱強性的(de)強化(hua)(hua)作用不(bu)大(da)。在彌散(san)硬化(hua)(hua)高合金(jin)鋼(gang)中，增加鋁含量可(ke)提高室溫和(he)高溫強度。
鈦(tai)和鈮(ni)的(de)行為有較大的(de)差別。在鎳含(han)量較低(di)(di)的(de)奧(ao)氏體(ti)鋼(gang)中，鈦(tai)與(yu)碳(tan)結合成穩定的(de)碳(tan)化(hua)(hua)物。加入少量的(de)鈦(tai)可(ke)提高鋼(gang)的(de)持(chi)久(jiu)強度。鈮(ni)與(yu)碳(tan)形成最難熔的(de)碳(tan)化(hua)(hua)物之(zhi)一NbC,當(dang)(Nb)增(zeng)加到0.5%~2.0%時可(ke)提高奧(ao)氏體(ti)耐熱鋼(gang)的(de)熱強性(xing)，同時也改善鋼(gang)的(de)持(chi)久(jiu)塑性(xing)。但鈮(ni)可(ke)能促使碳(tan)含(han)量較低(di)(di)的(de)奧(ao)氏體(ti)鋼(gang)形成近縫(feng)區液化(hua)(hua)裂紋(wen)(wen)和焊縫(feng)金屬的(de)熱裂紋(wen)(wen)。
鉬(mu)提高了奧氏體(ti)耐熱鋼的(de)(de)(de)(de)熱強(qiang)(qiang)(qiang)性(xing)，其強(qiang)(qiang)(qiang)化作用在(zai)于(yu)穩定了γ固溶(rong)體(ti)和晶界的(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)化。鋁也改善了奧氏體(ti)鋼的(de)(de)(de)(de)短時塑(su)性(xing)和長時塑(su)性(xing)。對焊(han)接(jie)性(xing)產生一(yi)定的(de)(de)(de)(de)有利(li)影響(xiang)。在(zai)彌散硬化鋼中，鉬(mu)作為彌散強(qiang)(qiang)(qiang)化元素，其作用最強(qiang)(qiang)(qiang)烈。鉬(mu)的(de)(de)(de)(de)不(bu)利(li)作用是降低了奧氏體(ti)鋼的(de)(de)(de)(de)沖(chong)擊(ji)韌度。
鎢在很多方(fang)面相似于鉬。鎢單獨加(jia)入時，只(zhi)是強化了γ固溶(rong)體(ti)，不(bu)會(hui)使鋼(gang)(gang)的(de)(de)熱強性明顯提高。不(bu)過它(ta)與其(qi)他元素共同加(jia)入奧氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)時，可能(neng)引起(qi)固溶(rong)體(ti)的(de)(de)彌散硬化。在這種情況(kuang)下，鎢提高了鋼(gang)(gang)的(de)(de)熱強性，但(dan)降(jiang)低奧氏(shi)體(ti)鋼(gang)(gang)的(de)(de)韌性。
在Cr-Ni型奧(ao)氏體鋼(gang)中，釩提高(gao)熱(re)強(qiang)性(xing)(xing)的作用(yong)不(bu)大。在氧化性(xing)(xing)介(jie)質中，釩可(ke)能降低鋼(gang)的抗高(gao)溫氧化性(xing)(xing)。但在13%鉻鋼(gang)中，釩和鉬、鎢、鈮(ni)等(deng)元素(su)一(yi)樣，可(ke)提高(gao)鋼(gang)的熱(re)強(qiang)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. 高合金耐熱鋼標(biao)準化學(xue)成(cheng)分和力學(xue)性(xing)能
我國(guo)(guo)和(he)世(shi)界主要(yao)工業國(guo)(guo)家常(chang)用的(de)奧氏體型、鐵素體型和(he)馬氏體型高合金(jin)耐熱(re)鋼的(de)標準化(hua)學成(cheng)分(fen)列于表(biao)1-5。這些鋼在(zai)供(gong)貨狀態下的(de)力學性能分(fen)別(bie)列于表(biao)1-6、表(biao)1-7和(he)表(biao)1-8。
