根據現行高(gao)合金耐熱鋼國家(jia)標(biao)準，按(an)其組織特征可(ke)(ke)分為(wei)奧氏(shi)體(ti)型(xing)、鐵素體(ti)型(xing)、馬(ma)氏(shi)體(ti)型(xing)和(he)彌散硬(ying)化(hua)型(xing)四類。按(an)其基本合金體(ti)系(xi)，可(ke)(ke)分為(wei)兩(liang)類，即鉻鎳型(xing)和(he)高(gao)鉻型(xing)。為(wei)提高(gao)這(zhe)些久久99國產精品久久99果凍傳媒:耐熱鋼的抗氧化(hua)性和熱(re)強鋼性并改善其(qi)加工工藝(yi)性能，這(zhe)兩種基(ji)本合(he)金(jin)體系中，還分別加入Ti、Nb、Al、W、V、Mo、B、Si、Mn和Cu等合(he)金(jin)元素(su)。
1. 合(he)金元素(su)對高合(he)金耐熱鋼(gang)力學(xue)性能的影響
在(zai)鉻(ge)鎳型奧(ao)氏體耐(nai)熱(re)鋼中，鉻(ge)提高了鋼在(zai)氧化(hua)環境中的(de)熱(re)強性，其作(zuo)用是通過y固溶體強化(hua)，但強化(hua)程(cheng)度低(di)于鉬和釩(fan)。鉻(ge)也是碳化(hua)物形成元(yuan)素(su)，因碳化(hua)鉻(ge)的(de)耐(nai)熱(re)性較低(di)，其強化(hua)效(xiao)果不(bu)明(ming)顯。
碳是一種強烈的(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)形成元素(su)，碳含量只增加萬分(fen)之幾(ji)就(jiu)可(ke)以(yi)抵消18-8型(xing)奧氏(shi)(shi)體(ti)中鐵(tie)素(su)體(ti)形成元素(su)的(de)作(zuo)用(yong)(yong)。碳和氮(dan)共(gong)同提高奧氏(shi)(shi)體(ti)鋼的(de)熱強性(xing)。氮(dan)的(de)強化(hua)作(zuo)用(yong)(yong)在于(yu)時效過程中形成氮(dan)化(hua)物和碳氮(dan)化(hua)合物相。
硅和(he)鋁能提(ti)高(gao)(gao)奧(ao)氏(shi)體(ti)鋼的(de)抗氧化性。在(zai)18-8型Cr-Ni鋼中，硅從0.4%提(ti)高(gao)(gao)到2.4%,鋼在(zai)980℃下的(de)抗氧化性可提(ti)高(gao)(gao)近(jin)20倍，但硅嚴重惡化穩(wen)定型奧(ao)氏(shi)體(ti)鋼的(de)焊接性。鋁對Cr-Ni型奧(ao)氏(shi)體(ti)鋼熱強性的(de)強化作用不大(da)。在(zai)彌散硬化高(gao)(gao)合金(jin)鋼中，增加(jia)鋁含(han)量可提(ti)高(gao)(gao)室溫和(he)高(gao)(gao)溫強度。
鈦和鈮(ni)的(de)行(xing)為有較(jiao)大的(de)差(cha)別。在鎳含量(liang)較(jiao)低的(de)奧(ao)氏體(ti)鋼(gang)中，鈦與(yu)碳(tan)(tan)(tan)結合(he)成穩定的(de)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)。加(jia)入少量(liang)的(de)鈦可(ke)(ke)提(ti)高(gao)鋼(gang)的(de)持久(jiu)強度。鈮(ni)與(yu)碳(tan)(tan)(tan)形成最難熔(rong)的(de)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)之(zhi)一NbC,當(dang)(Nb)增加(jia)到0.5%~2.0%時可(ke)(ke)提(ti)高(gao)奧(ao)氏體(ti)耐(nai)熱鋼(gang)的(de)熱強性(xing)，同時也改善(shan)鋼(gang)的(de)持久(jiu)塑性(xing)。但鈮(ni)可(ke)(ke)能促使碳(tan)(tan)(tan)含量(liang)較(jiao)低的(de)奧(ao)氏體(ti)鋼(gang)形成近縫區液(ye)化(hua)裂紋(wen)和焊(han)縫金(jin)屬(shu)的(de)熱裂紋(wen)。
鉬提高了(le)奧氏體(ti)(ti)耐熱(re)鋼(gang)的(de)(de)熱(re)強性(xing)，其強化(hua)(hua)作(zuo)用在于穩定(ding)(ding)了(le)γ固溶體(ti)(ti)和(he)晶界的(de)(de)強化(hua)(hua)。鋁也改善了(le)奧氏體(ti)(ti)鋼(gang)的(de)(de)短(duan)時(shi)塑性(xing)和(he)長時(shi)塑性(xing)。對焊接性(xing)產生(sheng)一定(ding)(ding)的(de)(de)有(you)利(li)(li)影(ying)響。在彌散硬化(hua)(hua)鋼(gang)中，鉬作(zuo)為(wei)彌散強化(hua)(hua)元素，其作(zuo)用最強烈(lie)。鉬的(de)(de)不利(li)(li)作(zuo)用是降低了(le)奧氏體(ti)(ti)鋼(gang)的(de)(de)沖擊(ji)韌度。
鎢(wu)在很(hen)多(duo)方面相似(si)于鉬。鎢(wu)單獨加入時，只是強(qiang)化了γ固溶(rong)體，不會使鋼(gang)的(de)熱強(qiang)性(xing)明顯提高。不過它(ta)與其他元素共同加入奧氏體鋼(gang)時，可能引起固溶(rong)體的(de)彌散硬(ying)化。在這種情(qing)況(kuang)下(xia)，鎢(wu)提高了鋼(gang)的(de)熱強(qiang)性(xing)，但降低奧氏體鋼(gang)的(de)韌性(xing)。
在(zai)Cr-Ni型奧氏體(ti)鋼中，釩提高熱(re)強性的(de)(de)作用(yong)不(bu)大。在(zai)氧化性介(jie)質中，釩可(ke)能降(jiang)低鋼的(de)(de)抗高溫(wen)氧化性。但在(zai)13%鉻鋼中，釩和鉬、鎢、鈮(ni)等元素一樣，可(ke)提高鋼的(de)(de)熱(re)強性。
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、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(gang)標準化學(xue)成分和力學(xue)性能
我國和(he)世界主要工業國家常用的奧氏體(ti)型(xing)、鐵素體(ti)型(xing)和(he)馬氏體(ti)型(xing)高合金耐熱鋼的標(biao)準化(hua)學成分(fen)列(lie)于(yu)表(biao)(biao)(biao)1-5。這些鋼在供貨狀態(tai)下的力學性能分(fen)別列(lie)于(yu)表(biao)(biao)(biao)1-6、表(biao)(biao)(biao)1-7和(he)表(biao)(biao)(biao)1-8。
