大量事實已證實,向奧氏體不銹(xiu)鋼中加入高氮量所獲得的高氮奧氏體不銹鋼,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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  高氮奧氏體不(bu)銹鋼(gang)一般系指鋼(gang)中含氮量(liang)>0.4%或≥0.5%的那些牌號。


  前述(shu)(AISI 200系(xi))鉻錳(meng)奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)加氮,最初是以節鎳獲得具有奧氏(shi)體組織的(de)(de)節鎳不(bu)銹(xiu)鋼(gang)為(wei)主(zhu)要目的(de)(de),強度的(de)(de)增加等則(ze)是加氮后的(de)(de)必然結果,而高氮鉻錳(meng)奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)發展(zhan)則(ze)是20世紀60年(nian)代以來高氮鋼(gang)開發的(de)(de)一(yi)個新領(ling)域,主(zhu)


  要目標是(shi)在具有一定不銹耐蝕性(xing)的前提下向鋼中加入(ru)高(gao)(gao)(gao)氮(dan)量(liang)以獲得綜合性(xing)能優良的高(gao)(gao)(gao)強(qiang)度(du)(du)和超高(gao)(gao)(gao)強(qiang)度(du)(du)的高(gao)(gao)(gao)氮(dan)鉻錳奧氏(shi)體不銹鋼。


  開發在固溶態(tai)便具有(you)的(de)超高強度、高氮鉻(ge)錳奧氏體不銹鋼,一方(fang)面高溫下鋼液中能溶解(jie)足夠高的(de)氮量(liang),另(ling)一方(fang)面在鋼液凝固過(guo)程(cheng)中,鋼中氮量(liang)又不會從鋼中逸出(chu)而形成氣泡。


  由于(yu)鉻和錳(meng)均能顯(xian)著增(zeng)加(jia)氮(dan)在鋼中(zhong)(zhong)的(de)溶(rong)(rong)解度,因此,在約含(han)18%Cr的(de)鉻鎳奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼的(de)基(ji)礎(chu)上降鎳提錳(meng),既節(jie)鎳又可(ke)達到提高鋼中(zhong)(zhong)氮(dan)量的(de)目的(de)。20世(shi)紀80年代(dai)初問世(shi)的(de)一(yi)些牌號,例(li)如1Cr18Mn18N(相(xiang)當于(yu)德國(guo)牌號X10CrMn1818)無(wu)磁(ci)不銹(xiu)鋼,含(han)氮(dan)量可(ke)達0.40%~0.60%,國(guo)內外已(yi)(yi)大量用于(yu)制(zhi)造大型發(fa)電(dian)機的(de)護環,這是(shi)具(ju)有代(dai)表(biao)性的(de)高強(qiang)(qiang)度且無(wu)磁(ci)鋼的(de)典型用途(tu)。國(guo)內系(xi)采用電(dian)弧爐冶煉加(jia)電(dian)渣重熔工藝進(jin)行大量生產(chan)(chan),成品(pin)性能已(yi)(yi)達到了國(guo)外同類產(chan)(chan)品(pin)的(de)水平。表(biao)5.27列出(chu)了國(guo)產(chan)(chan)1Cr18Mn18N鋼護環的(de)力學(xue)性能與國(guo)外技術要求的(de)對比(bi)。可(ke)以看出(chu):此鋼的(de)屈(qu)服(fu)強(qiang)(qiang)度在固(gu)溶(rong)(rong)態已(yi)(yi)達≥1000MPa的(de)水平。


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  由于降鎳提錳(meng),目前發(fa)展(zhan)的高氮(dan)鉻錳(meng)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼大多是高錳(meng)量(liang)且不(bu)含或僅含少量(liang)鎳,為了適應更高氮(dan)量(liang)的鉻錳(meng)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼生產的需要,正(zheng)在開發(fa)的冶(ye)煉工藝有加(jia)壓下鋼液氮(dan)合(he)金化(hua)法(如加(jia)壓電渣爐冶(ye)煉并澆注)和鋼固態氮(dan)合(he)金化(hua)法(如粉末冶(ye)金法)等。


  由于高氮(dan)鉻(ge)錳奧氏體不銹鋼熱加工(gong)塑(su)性(xing)(xing)低是因為鋼中硫的(de)偏析(xi)和氮(dan)化物以及碳、氮(dan)化物的(de)析(xi)出(chu)的(de)結(jie)果(guo)(guo),因此,在冶煉過程中進行鋼的(de)鈣(gai)(gai)處理(加入適量(liang)鈣(gai)(gai))試驗,已取得(de)了較明顯的(de)改善鋼熱塑(su)性(xing)(xing)的(de)效(xiao)果(guo)(guo)。






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