根據現行高(gao)合金耐熱鋼(gang)國家(jia)標準,按其(qi)(qi)組織特征可分(fen)為(wei)奧氏體(ti)型(xing)(xing)(xing)、鐵素體(ti)型(xing)(xing)(xing)、馬氏體(ti)型(xing)(xing)(xing)和彌散硬化型(xing)(xing)(xing)四類。按其(qi)(qi)基(ji)本合金體(ti)系(xi),可分(fen)為(wei)兩類,即鉻鎳(nie)型(xing)(xing)(xing)和高(gao)鉻型(xing)(xing)(xing)。為(wei)提高(gao)這些香蕉視頻app破解碼:耐熱鋼的抗氧化性和(he)熱(re)強鋼(gang)性并改善其(qi)加工工藝(yi)性能(neng),這(zhe)兩種基本合(he)金(jin)體(ti)系中,還分(fen)別加入Ti、Nb、Al、W、V、Mo、B、Si、Mn和(he)Cu等合(he)金(jin)元素。
1. 合金(jin)元素對高合金(jin)耐熱鋼力(li)學性能的影響(xiang)
在(zai)鉻鎳(nie)型奧氏體耐熱鋼中(zhong),鉻提高了鋼在(zai)氧(yang)化環境中(zhong)的熱強(qiang)性,其(qi)作用是通過(guo)y固溶體強(qiang)化,但強(qiang)化程(cheng)度(du)低(di)于鉬(mu)和釩。鉻也是碳化物形(xing)成元(yuan)素,因(yin)碳化鉻的耐熱性較低(di),其(qi)強(qiang)化效果不(bu)明顯。
碳是一種強(qiang)(qiang)烈的(de)奧氏(shi)體(ti)形(xing)(xing)成(cheng)元素(su),碳含量只增加(jia)萬分之(zhi)幾就可以抵消18-8型(xing)奧氏(shi)體(ti)中鐵(tie)素(su)體(ti)形(xing)(xing)成(cheng)元素(su)的(de)作用。碳和氮共(gong)同提高(gao)奧氏(shi)體(ti)鋼的(de)熱(re)強(qiang)(qiang)性。氮的(de)強(qiang)(qiang)化作用在于時效過程中形(xing)(xing)成(cheng)氮化物和碳氮化合物相。
硅和鋁能提(ti)高(gao)(gao)奧氏體(ti)鋼的抗氧(yang)化(hua)(hua)性(xing)。在(zai)18-8型Cr-Ni鋼中(zhong),硅從0.4%提(ti)高(gao)(gao)到2.4%,鋼在(zai)980℃下的抗氧(yang)化(hua)(hua)性(xing)可提(ti)高(gao)(gao)近(jin)20倍,但(dan)硅嚴重惡(e)化(hua)(hua)穩定型奧氏體(ti)鋼的焊接性(xing)。鋁對(dui)Cr-Ni型奧氏體(ti)鋼熱強(qiang)性(xing)的強(qiang)化(hua)(hua)作用不(bu)大。在(zai)彌(mi)散(san)硬(ying)化(hua)(hua)高(gao)(gao)合金鋼中(zhong),增(zeng)加鋁含量可提(ti)高(gao)(gao)室溫和高(gao)(gao)溫強(qiang)度。
鈦和鈮的(de)(de)(de)行為有(you)較(jiao)大的(de)(de)(de)差別。在鎳(nie)含(han)量較(jiao)低的(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)中,鈦與碳(tan)結合成(cheng)(cheng)穩定(ding)的(de)(de)(de)碳(tan)化物(wu)。加入少量的(de)(de)(de)鈦可(ke)提高鋼(gang)的(de)(de)(de)持久強(qiang)度(du)。鈮與碳(tan)形成(cheng)(cheng)最難熔的(de)(de)(de)碳(tan)化物(wu)之一NbC,當(Nb)增加到0.5%~2.0%時可(ke)提高奧氏(shi)體(ti)(ti)耐熱鋼(gang)的(de)(de)(de)熱強(qiang)性,同時也改善鋼(gang)的(de)(de)(de)持久塑性。但鈮可(ke)能促(cu)使碳(tan)含(han)量較(jiao)低的(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)形成(cheng)(cheng)近縫區液化裂紋(wen)和焊(han)縫金屬的(de)(de)(de)熱裂紋(wen)。
鉬提高了奧氏體(ti)(ti)耐熱鋼(gang)(gang)的(de)熱強性,其(qi)強化作(zuo)用(yong)在(zai)于穩定了γ固溶(rong)體(ti)(ti)和晶界的(de)強化。鋁(lv)也改善(shan)了奧氏體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)的(de)短時塑(su)(su)性和長時塑(su)(su)性。對焊接(jie)性產生一定的(de)有(you)利影響。在(zai)彌散(san)硬化鋼(gang)(gang)中,鉬作(zuo)為彌散(san)強化元素,其(qi)作(zuo)用(yong)最強烈(lie)。鉬的(de)不利作(zuo)用(yong)是降(jiang)低(di)了奧氏體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)的(de)沖(chong)擊韌(ren)度。
鎢(wu)在很多方面(mian)相(xiang)似于鉬(mu)。鎢(wu)單獨加(jia)入時(shi),只(zhi)是強化了(le)γ固溶體,不會使鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)熱強性明顯提高。不過它(ta)與其他元素共(gong)同加(jia)入奧(ao)氏體鋼(gang)(gang)時(shi),可能引起(qi)固溶體的(de)(de)(de)(de)彌散硬(ying)化。在這(zhe)種(zhong)情況(kuang)下(xia),鎢(wu)提高了(le)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)熱強性,但降低奧(ao)氏體鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)韌性。
在(zai)Cr-Ni型奧氏(shi)體鋼(gang)(gang)中,釩提高熱強性的作用不大。在(zai)氧(yang)化性介(jie)質(zhi)中,釩可(ke)能降低鋼(gang)(gang)的抗高溫氧(yang)化性。但在(zai)13%鉻鋼(gang)(gang)中,釩和鉬、鎢、鈮等(deng)元素(su)一樣,可(ke)提高鋼(gang)(gang)的熱強性。
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(he)金耐熱鋼標準化學成分和力學性能
我(wo)國(guo)和(he)世界主要(yao)工業國(guo)家常用(yong)的(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)型、鐵素體(ti)(ti)型和(he)馬氏體(ti)(ti)型高合(he)金耐熱鋼的(de)標準化學成分列于表(biao)1-5。這些鋼在供貨狀態下的(de)力(li)學性能分別列于表(biao)1-6、表(biao)1-7和(he)表(biao)1-8。