根據(ju)現行高合金耐熱鋼國家標準，按(an)其組織特(te)征可分為奧氏(shi)體(ti)型(xing)、鐵(tie)素(su)體(ti)型(xing)、馬氏(shi)體(ti)型(xing)和彌散硬化型(xing)四(si)類。按(an)其基本合金體(ti)系，可分為兩(liang)類，即鉻鎳型(xing)和高鉻型(xing)。為提(ti)高這(zhe)些(xie)在線亞洲日產一區二區:耐熱鋼的抗氧(yang)化性和熱強(qiang)鋼(gang)性并改(gai)善其加(jia)(jia)工工藝性能，這兩種基(ji)本合金體系中，還分別加(jia)(jia)入Ti、Nb、Al、W、V、Mo、B、Si、Mn和Cu等合金元素。
1. 合金元(yuan)素(su)對高(gao)合金耐熱(re)鋼力學性能的影響(xiang)
在(zai)鉻鎳型奧氏體耐熱鋼中(zhong)，鉻提高了鋼在(zai)氧化(hua)環(huan)境中(zhong)的熱強(qiang)性(xing)，其作用(yong)是通過y固溶體強(qiang)化(hua)，但(dan)強(qiang)化(hua)程度低于(yu)鉬和釩。鉻也是碳(tan)化(hua)物形成元(yuan)素(su)，因(yin)碳(tan)化(hua)鉻的耐熱性(xing)較低，其強(qiang)化(hua)效果(guo)不明顯。
碳是一(yi)種(zhong)強(qiang)(qiang)烈的奧(ao)氏體(ti)形(xing)成(cheng)元素(su)，碳含量(liang)只增加萬分之幾(ji)就可以抵消18-8型奧(ao)氏體(ti)中(zhong)鐵素(su)體(ti)形(xing)成(cheng)元素(su)的作(zuo)用。碳和氮共同提高奧(ao)氏體(ti)鋼的熱強(qiang)(qiang)性。氮的強(qiang)(qiang)化(hua)作(zuo)用在于時(shi)效過(guo)程中(zhong)形(xing)成(cheng)氮化(hua)物(wu)和碳氮化(hua)合(he)物(wu)相(xiang)。
硅和(he)鋁(lv)能提高(gao)(gao)奧氏體(ti)鋼的(de)抗氧化(hua)性。在(zai)18-8型Cr-Ni鋼中(zhong)(zhong)，硅從0.4%提高(gao)(gao)到2.4%,鋼在(zai)980℃下的(de)抗氧化(hua)性可(ke)(ke)提高(gao)(gao)近(jin)20倍，但硅嚴重惡化(hua)穩定型奧氏體(ti)鋼的(de)焊接性。鋁(lv)對Cr-Ni型奧氏體(ti)鋼熱強性的(de)強化(hua)作(zuo)用不大(da)。在(zai)彌散(san)硬化(hua)高(gao)(gao)合(he)金鋼中(zhong)(zhong)，增加(jia)鋁(lv)含(han)量(liang)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)室溫(wen)和(he)高(gao)(gao)溫(wen)強度。
鈦和鈮的(de)(de)(de)行為有較大的(de)(de)(de)差別。在鎳含(han)量較低的(de)(de)(de)奧氏體鋼(gang)(gang)中，鈦與(yu)(yu)碳(tan)結合成(cheng)穩定(ding)的(de)(de)(de)碳(tan)化物。加入少量的(de)(de)(de)鈦可(ke)提高鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)持(chi)久強(qiang)度(du)。鈮與(yu)(yu)碳(tan)形(xing)成(cheng)最難熔(rong)的(de)(de)(de)碳(tan)化物之一NbC,當(Nb)增(zeng)加到0.5%~2.0%時(shi)可(ke)提高奧氏體耐(nai)熱鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)熱強(qiang)性，同時(shi)也改善鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)持(chi)久塑性。但鈮可(ke)能(neng)促使碳(tan)含(han)量較低的(de)(de)(de)奧氏體鋼(gang)(gang)形(xing)成(cheng)近縫區液化裂紋(wen)和焊縫金(jin)屬的(de)(de)(de)熱裂紋(wen)。
鉬(mu)(mu)提高(gao)了(le)(le)(le)奧氏(shi)體(ti)(ti)耐熱鋼的(de)熱強性(xing)，其強化(hua)(hua)作用(yong)在于穩定了(le)(le)(le)γ固溶體(ti)(ti)和(he)晶界的(de)強化(hua)(hua)。鋁也改善(shan)了(le)(le)(le)奧氏(shi)體(ti)(ti)鋼的(de)短時塑(su)性(xing)和(he)長(chang)時塑(su)性(xing)。對焊(han)接性(xing)產生一定的(de)有(you)利影響(xiang)。在彌散(san)(san)硬化(hua)(hua)鋼中，鉬(mu)(mu)作為彌散(san)(san)強化(hua)(hua)元素，其作用(yong)最強烈。鉬(mu)(mu)的(de)不利作用(yong)是降(jiang)低了(le)(le)(le)奧氏(shi)體(ti)(ti)鋼的(de)沖擊韌(ren)度(du)。
鎢在(zai)(zai)很多方面相似于鉬。鎢單獨(du)加入(ru)時(shi)，只(zhi)是強化了(le)γ固(gu)(gu)溶(rong)體，不會使鋼(gang)(gang)的熱強性明顯提高。不過它與其他元素共同加入(ru)奧(ao)(ao)氏體鋼(gang)(gang)時(shi)，可能引起固(gu)(gu)溶(rong)體的彌散硬(ying)化。在(zai)(zai)這種情況下，鎢提高了(le)鋼(gang)(gang)的熱強性，但降低奧(ao)(ao)氏體鋼(gang)(gang)的韌性。
在Cr-Ni型奧氏體鋼(gang)中，釩提高熱強(qiang)性(xing)(xing)(xing)的(de)作用不大。在氧(yang)化性(xing)(xing)(xing)介(jie)質中，釩可能降低(di)鋼(gang)的(de)抗高溫氧(yang)化性(xing)(xing)(xing)。但在13%鉻鋼(gang)中，釩和鉬(mu)、鎢、鈮等元素一樣(yang)，可提高鋼(gang)的(de)熱強(qiang)性(xing)(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. 高合金耐熱鋼標準化學成分和力學性能
我(wo)國和(he)(he)世界主(zhu)要工業國家常用的(de)奧氏體(ti)型(xing)(xing)、鐵素(su)體(ti)型(xing)(xing)和(he)(he)馬氏體(ti)型(xing)(xing)高合金耐熱鋼的(de)標(biao)準化學成分列(lie)于表(biao)1-5。這些鋼在供貨狀(zhuang)態下的(de)力學性能(neng)分別列(lie)于表(biao)1-6、表(biao)1-7和(he)(he)表(biao)1-8。
