大量事實已證實,向奧氏體不銹鋼中加入高氮量所獲得的高氮奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang),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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  高氮奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)一(yi)般(ban)系指鋼(gang)中(zhong)含氮量>0.4%或≥0.5%的那(nei)些牌(pai)號。


  前述(AISI 200系)鉻(ge)錳奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)加氮(dan),最初是(shi)以(yi)節鎳獲得(de)具有(you)奧(ao)氏(shi)體(ti)組(zu)織的(de)節鎳不銹(xiu)鋼(gang)為主(zhu)要目的(de),強度的(de)增加等則是(shi)加氮(dan)后的(de)必(bi)然結果,而高氮(dan)鉻(ge)錳奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)發展則是(shi)20世紀60年代(dai)以(yi)來高氮(dan)鋼(gang)開發的(de)一個新領域(yu),主(zhu)


  要目標(biao)是在具有(you)一定不銹耐蝕性的(de)前提下向(xiang)鋼中加入高氮量(liang)以獲(huo)得(de)綜合性能優良的(de)高強(qiang)度和超(chao)高強(qiang)度的(de)高氮鉻(ge)錳奧氏體不銹鋼。


  開發(fa)在固(gu)溶態便具(ju)有的(de)超高(gao)強度、高(gao)氮鉻(ge)錳奧(ao)氏體不(bu)銹鋼,一方面高(gao)溫下(xia)鋼液中(zhong)能溶解(jie)足夠高(gao)的(de)氮量,另一方面在鋼液凝固(gu)過(guo)程中(zhong),鋼中(zhong)氮量又不(bu)會(hui)從鋼中(zhong)逸出(chu)而形成氣(qi)泡。


  由于(yu)(yu)鉻和(he)錳均能(neng)(neng)顯著增加(jia)氮(dan)在(zai)鋼(gang)(gang)中的(de)溶解度,因此,在(zai)約含(han)18%Cr的(de)鉻鎳(nie)奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)基礎上降(jiang)鎳(nie)提錳,既節鎳(nie)又可(ke)達(da)(da)(da)到提高鋼(gang)(gang)中氮(dan)量的(de)目的(de)。20世紀80年(nian)代(dai)初問世的(de)一些(xie)牌號,例如1Cr18Mn18N(相當(dang)于(yu)(yu)德國牌號X10CrMn1818)無磁不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang),含(han)氮(dan)量可(ke)達(da)(da)(da)0.40%~0.60%,國內外(wai)(wai)已大量用于(yu)(yu)制(zhi)造大型(xing)發電(dian)機的(de)護環(huan),這是具有代(dai)表性的(de)高強(qiang)度且(qie)無磁鋼(gang)(gang)的(de)典型(xing)用途。國內系采(cai)用電(dian)弧爐冶(ye)煉加(jia)電(dian)渣(zha)重(zhong)熔工藝進行大量生產(chan),成品性能(neng)(neng)已達(da)(da)(da)到了國外(wai)(wai)同類產(chan)品的(de)水(shui)平(ping)。表5.27列(lie)出(chu)了國產(chan)1Cr18Mn18N鋼(gang)(gang)護環(huan)的(de)力學性能(neng)(neng)與國外(wai)(wai)技術要求的(de)對(dui)比。可(ke)以看(kan)出(chu):此鋼(gang)(gang)的(de)屈服強(qiang)度在(zai)固溶態已達(da)(da)(da)≥1000MPa的(de)水(shui)平(ping)。


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  由于降鎳(nie)提錳(meng)(meng),目(mu)前發(fa)(fa)展的(de)(de)(de)高氮(dan)(dan)鉻(ge)錳(meng)(meng)奧氏體(ti)不銹鋼(gang)(gang)大(da)多是高錳(meng)(meng)量(liang)且不含或僅含少(shao)量(liang)鎳(nie),為了(le)適應更高氮(dan)(dan)量(liang)的(de)(de)(de)鉻(ge)錳(meng)(meng)奧氏體(ti)不銹鋼(gang)(gang)生產(chan)的(de)(de)(de)需要,正在開(kai)發(fa)(fa)的(de)(de)(de)冶(ye)煉工藝有加(jia)壓(ya)下(xia)鋼(gang)(gang)液氮(dan)(dan)合金化法(如加(jia)壓(ya)電渣(zha)爐冶(ye)煉并澆注)和鋼(gang)(gang)固(gu)態氮(dan)(dan)合金化法(如粉末冶(ye)金法)等。


  由于高氮鉻錳奧(ao)氏體不銹鋼(gang)熱加(jia)工塑(su)性(xing)低(di)是因(yin)為鋼(gang)中硫的(de)偏析和(he)氮化物以及碳、氮化物的(de)析出的(de)結果,因(yin)此,在冶煉過程(cheng)中進行鋼(gang)的(de)鈣(gai)處理(加(jia)入(ru)適量(liang)鈣(gai))試驗,已取得了較明顯的(de)改善(shan)鋼(gang)熱塑(su)性(xing)的(de)效果。






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