大量事實已證實,向奧氏體不(bu)銹鋼中加入高氮量所獲得的高氮奧氏(shi)體不銹(xiu)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。


高氮奧(ao)氏(shi)體不銹鋼一般系指鋼中(zhong)含氮量>0.4%或(huo)≥0.5%的那(nei)些牌號。
前述(AISI 200系)鉻錳奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼加氮(dan),最(zui)初(chu)是(shi)以節鎳(nie)獲(huo)得具有(you)奧氏(shi)體(ti)組織的節鎳(nie)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼為主要目的,強度的增加等則是(shi)加氮(dan)后(hou)的必然結(jie)果,而高氮(dan)鉻錳奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的發(fa)展則是(shi)20世(shi)紀60年(nian)代以來高氮(dan)鋼開發(fa)的一(yi)個新領域(yu),主
要目(mu)標是在(zai)具有(you)一定不(bu)銹(xiu)耐(nai)蝕性(xing)的(de)前提下向鋼中(zhong)加(jia)入高(gao)氮(dan)(dan)量以(yi)獲得綜合性(xing)能優(you)良的(de)高(gao)強(qiang)度和超高(gao)強(qiang)度的(de)高(gao)氮(dan)(dan)鉻錳奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼。
開發在固溶態便具(ju)有的超(chao)高強度、高氮(dan)鉻錳奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang),一(yi)方面高溫(wen)下鋼(gang)(gang)液中(zhong)能溶解足(zu)夠(gou)高的氮(dan)量,另一(yi)方面在鋼(gang)(gang)液凝固過程(cheng)中(zhong),鋼(gang)(gang)中(zhong)氮(dan)量又不會從鋼(gang)(gang)中(zhong)逸出而形(xing)成氣(qi)泡(pao)。
由于(yu)鉻和錳均(jun)能(neng)顯著增加氮在鋼中(zhong)的(de)(de)(de)溶(rong)解度(du)(du)(du),因此,在約(yue)含18%Cr的(de)(de)(de)鉻鎳奧氏(shi)體不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)基礎上(shang)降鎳提(ti)錳,既節鎳又可達(da)到(dao)提(ti)高(gao)鋼中(zhong)氮量的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)。20世(shi)紀80年(nian)代初問世(shi)的(de)(de)(de)一(yi)些牌(pai)號,例如1Cr18Mn18N(相當于(yu)德(de)國(guo)牌(pai)號X10CrMn1818)無磁不(bu)銹鋼,含氮量可達(da)0.40%~0.60%,國(guo)內(nei)外已大(da)量用于(yu)制造大(da)型(xing)發電機的(de)(de)(de)護環,這(zhe)是具有代表性的(de)(de)(de)高(gao)強(qiang)度(du)(du)(du)且無磁鋼的(de)(de)(de)典型(xing)用途。國(guo)內(nei)系采用電弧爐(lu)冶煉加電渣(zha)重熔工藝進行大(da)量生(sheng)產,成品性能(neng)已達(da)到(dao)了(le)國(guo)外同類產品的(de)(de)(de)水平。表5.27列出了(le)國(guo)產1Cr18Mn18N鋼護環的(de)(de)(de)力學性能(neng)與國(guo)外技術(shu)要求的(de)(de)(de)對比。可以(yi)看(kan)出:此鋼的(de)(de)(de)屈服強(qiang)度(du)(du)(du)在固溶(rong)態已達(da)≥1000MPa的(de)(de)(de)水平。

由于降鎳提錳,目前(qian)發(fa)(fa)展的(de)高(gao)氮(dan)(dan)鉻(ge)錳奧氏體不銹鋼(gang)(gang)(gang)大(da)多是高(gao)錳量且不含(han)(han)或僅含(han)(han)少量鎳,為(wei)了適應更高(gao)氮(dan)(dan)量的(de)鉻(ge)錳奧氏體不銹鋼(gang)(gang)(gang)生(sheng)產的(de)需要,正在(zai)開發(fa)(fa)的(de)冶煉工藝有(you)加(jia)壓下鋼(gang)(gang)(gang)液氮(dan)(dan)合(he)金化法(fa)(如加(jia)壓電(dian)渣爐冶煉并澆(jiao)注(zhu))和鋼(gang)(gang)(gang)固態氮(dan)(dan)合(he)金化法(fa)(如粉(fen)末(mo)冶金法(fa))等(deng)。
由于高氮(dan)鉻錳奧氏體不銹鋼熱加(jia)工(gong)塑性低是因(yin)為鋼中(zhong)(zhong)硫的(de)(de)偏析和氮(dan)化物(wu)以及碳、氮(dan)化物(wu)的(de)(de)析出的(de)(de)結果,因(yin)此(ci),在冶煉過程中(zhong)(zhong)進行鋼的(de)(de)鈣處(chu)理(加(jia)入適(shi)量鈣)試(shi)驗,已取得了較明(ming)顯的(de)(de)改善鋼熱塑性的(de)(de)效果。

