根據現行高(gao)合金耐(nai)熱鋼國家標準，按其組(zu)織特征可(ke)分為奧氏體型(xing)(xing)、鐵素體型(xing)(xing)、馬氏體型(xing)(xing)和彌散硬化(hua)型(xing)(xing)四類。按其基本合金體系，可(ke)分為兩類，即鉻鎳型(xing)(xing)和高(gao)鉻型(xing)(xing)。為提高(gao)這些(xie)高清下載香蕉視頻app蘋果:耐熱鋼的抗氧化性(xing)和(he)熱強鋼(gang)性(xing)并改(gai)善其加工工藝性(xing)能，這兩種基本合金(jin)體系(xi)中，還(huan)分別加入Ti、Nb、Al、W、V、Mo、B、Si、Mn和(he)Cu等合金(jin)元素。
1. 合金元素對高(gao)合金耐熱鋼力學性能的影響
在(zai)鉻(ge)(ge)鎳型奧氏(shi)體(ti)(ti)耐熱(re)鋼(gang)中，鉻(ge)(ge)提高了鋼(gang)在(zai)氧化(hua)(hua)環境(jing)中的(de)熱(re)強(qiang)性(xing)，其(qi)(qi)作用是通過(guo)y固溶(rong)體(ti)(ti)強(qiang)化(hua)(hua)，但強(qiang)化(hua)(hua)程度低(di)于鉬(mu)和釩(fan)。鉻(ge)(ge)也(ye)是碳(tan)化(hua)(hua)物形成(cheng)元素(su)，因(yin)碳(tan)化(hua)(hua)鉻(ge)(ge)的(de)耐熱(re)性(xing)較低(di)，其(qi)(qi)強(qiang)化(hua)(hua)效果不明顯。
碳是一種強(qiang)(qiang)烈(lie)的(de)奧(ao)氏體(ti)形(xing)成(cheng)(cheng)元素，碳含量只(zhi)增加萬分(fen)之(zhi)幾就(jiu)可(ke)以抵消18-8型(xing)奧(ao)氏體(ti)中(zhong)鐵素體(ti)形(xing)成(cheng)(cheng)元素的(de)作(zuo)用(yong)。碳和氮(dan)共同提高奧(ao)氏體(ti)鋼的(de)熱強(qiang)(qiang)性(xing)。氮(dan)的(de)強(qiang)(qiang)化(hua)作(zuo)用(yong)在于時效過程(cheng)中(zhong)形(xing)成(cheng)(cheng)氮(dan)化(hua)物(wu)和碳氮(dan)化(hua)合物(wu)相。
硅(gui)和鋁(lv)能提高(gao)奧(ao)氏(shi)體鋼(gang)的抗氧(yang)化性(xing)。在18-8型(xing)Cr-Ni鋼(gang)中，硅(gui)從0.4%提高(gao)到2.4%,鋼(gang)在980℃下的抗氧(yang)化性(xing)可提高(gao)近(jin)20倍，但硅(gui)嚴重惡化穩(wen)定型(xing)奧(ao)氏(shi)體鋼(gang)的焊接性(xing)。鋁(lv)對(dui)Cr-Ni型(xing)奧(ao)氏(shi)體鋼(gang)熱強性(xing)的強化作(zuo)用不大。在彌散硬化高(gao)合金鋼(gang)中，增加鋁(lv)含量可提高(gao)室溫和高(gao)溫強度(du)。
鈦和鈮(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)行(xing)為有較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)別。在鎳含(han)量較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體鋼(gang)(gang)中(zhong)，鈦與碳(tan)結合成(cheng)(cheng)穩定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)化(hua)物。加入少(shao)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈦可(ke)提高鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)持久強度。鈮(ni)與碳(tan)形(xing)成(cheng)(cheng)最(zui)難(nan)熔的(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)化(hua)物之一NbC,當(Nb)增加到0.5%~2.0%時可(ke)提高奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體耐熱鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱強性(xing)，同時也改善鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)持久塑性(xing)。但鈮(ni)可(ke)能促(cu)使碳(tan)含(han)量較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體鋼(gang)(gang)形(xing)成(cheng)(cheng)近(jin)縫區液化(hua)裂(lie)紋和焊縫金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱裂(lie)紋。
鉬(mu)提高了(le)奧氏體(ti)耐熱鋼的熱強(qiang)性(xing)(xing)，其(qi)強(qiang)化作(zuo)用在于穩定了(le)γ固溶體(ti)和(he)(he)晶界的強(qiang)化。鋁也改善了(le)奧氏體(ti)鋼的短時(shi)塑性(xing)(xing)和(he)(he)長時(shi)塑性(xing)(xing)。對焊接(jie)性(xing)(xing)產生一定的有利影響(xiang)。在彌散(san)硬化鋼中(zhong)，鉬(mu)作(zuo)為彌散(san)強(qiang)化元(yuan)素，其(qi)作(zuo)用最(zui)強(qiang)烈。鉬(mu)的不利作(zuo)用是降低了(le)奧氏體(ti)鋼的沖(chong)擊(ji)韌度(du)。
鎢在(zai)很(hen)多方面相似于(yu)鉬。鎢單獨加入(ru)時，只(zhi)是強化了γ固溶(rong)體(ti)(ti)，不(bu)會使(shi)鋼(gang)的熱強性(xing)明(ming)顯提高。不(bu)過它與其他元素共同(tong)加入(ru)奧氏體(ti)(ti)鋼(gang)時，可能引(yin)起固溶(rong)體(ti)(ti)的彌散硬化。在(zai)這種情況下，鎢提高了鋼(gang)的熱強性(xing)，但(dan)降(jiang)低奧氏體(ti)(ti)鋼(gang)的韌(ren)性(xing)。
在(zai)Cr-Ni型奧氏體鋼中(zhong)，釩提高熱強(qiang)(qiang)性的作(zuo)用不大(da)。在(zai)氧(yang)化性介(jie)質中(zhong)，釩可(ke)能降低(di)鋼的抗高溫氧(yang)化性。但在(zai)13%鉻鋼中(zhong)，釩和鉬(mu)、鎢、鈮等元素一(yi)樣，可(ke)提高鋼的熱強(qiang)(qiang)性。
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(peng)、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(jin)耐熱鋼標準化(hua)學成(cheng)分(fen)和力學性能
我(wo)國(guo)和(he)世(shi)界主要工業國(guo)家(jia)常用的奧氏(shi)體型(xing)、鐵素(su)體型(xing)和(he)馬氏(shi)體型(xing)高合(he)金耐熱(re)鋼(gang)的標準化學(xue)成分列于(yu)(yu)表1-5。這些鋼(gang)在供貨狀(zhuang)態下的力學(xue)性(xing)能分別列于(yu)(yu)表1-6、表1-7和(he)表1-8。
