根(gen)據現行高合(he)金耐熱鋼(gang)國家標準，按其(qi)組織特征可(ke)分(fen)(fen)為奧氏體(ti)型(xing)、鐵素體(ti)型(xing)、馬氏體(ti)型(xing)和彌散硬(ying)化型(xing)四類。按其(qi)基本合(he)金體(ti)系，可(ke)分(fen)(fen)為兩類，即鉻鎳型(xing)和高鉻型(xing)。為提高這(zhe)些(xie)91香蕉視頻app:耐熱鋼的抗(kang)氧化性(xing)和(he)熱強鋼(gang)性(xing)并改善其(qi)加工工藝性(xing)能，這兩種基本合金(jin)體系中(zhong)，還分別加入Ti、Nb、Al、W、V、Mo、B、Si、Mn和(he)Cu等合金(jin)元素(su)。
1. 合(he)(he)金元(yuan)素(su)對高合(he)(he)金耐熱鋼力學(xue)性能的影響
在鉻鎳型奧氏(shi)體耐熱鋼(gang)中(zhong)，鉻提高(gao)了鋼(gang)在氧化(hua)環境(jing)中(zhong)的(de)熱強(qiang)性(xing)，其作用是通(tong)過y固溶體強(qiang)化(hua)，但強(qiang)化(hua)程度低(di)(di)于鉬和釩。鉻也是碳化(hua)物形(xing)成元素，因碳化(hua)鉻的(de)耐熱性(xing)較低(di)(di)，其強(qiang)化(hua)效果不明顯。
碳是一(yi)種(zhong)強(qiang)烈的(de)奧(ao)氏體形成元素(su)，碳含量只(zhi)增加萬分(fen)之幾就(jiu)可以抵(di)消18-8型奧(ao)氏體中(zhong)鐵素(su)體形成元素(su)的(de)作用(yong)。碳和(he)氮(dan)(dan)共同提高奧(ao)氏體鋼的(de)熱強(qiang)性。氮(dan)(dan)的(de)強(qiang)化作用(yong)在于時效過程中(zhong)形成氮(dan)(dan)化物和(he)碳氮(dan)(dan)化合物相。
硅和鋁(lv)能提高(gao)(gao)奧(ao)氏體鋼的抗氧化(hua)性(xing)。在18-8型(xing)(xing)Cr-Ni鋼中，硅從0.4%提高(gao)(gao)到2.4%,鋼在980℃下(xia)的抗氧化(hua)性(xing)可提高(gao)(gao)近20倍，但硅嚴重惡化(hua)穩(wen)定型(xing)(xing)奧(ao)氏體鋼的焊接(jie)性(xing)。鋁(lv)對Cr-Ni型(xing)(xing)奧(ao)氏體鋼熱強(qiang)(qiang)性(xing)的強(qiang)(qiang)化(hua)作用不大(da)。在彌散硬化(hua)高(gao)(gao)合金鋼中，增加鋁(lv)含量可提高(gao)(gao)室溫和高(gao)(gao)溫強(qiang)(qiang)度(du)。
鈦和鈮的(de)(de)行為有較大的(de)(de)差別。在鎳含量較低(di)的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體鋼(gang)中，鈦與(yu)碳結合成穩定的(de)(de)碳化物。加入少量的(de)(de)鈦可(ke)提高(gao)(gao)鋼(gang)的(de)(de)持(chi)久強(qiang)度(du)。鈮與(yu)碳形成最難熔的(de)(de)碳化物之一NbC,當(Nb)增(zeng)加到0.5%~2.0%時可(ke)提高(gao)(gao)奧(ao)氏(shi)體耐熱(re)鋼(gang)的(de)(de)熱(re)強(qiang)性，同(tong)時也改善鋼(gang)的(de)(de)持(chi)久塑性。但(dan)鈮可(ke)能(neng)促(cu)使(shi)碳含量較低(di)的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體鋼(gang)形成近縫區液(ye)化裂(lie)紋(wen)和焊縫金屬的(de)(de)熱(re)裂(lie)紋(wen)。
鉬(mu)提高(gao)了(le)(le)奧(ao)氏體耐熱鋼的(de)熱強(qiang)性(xing)，其強(qiang)化作用(yong)在于穩定了(le)(le)γ固溶體和晶界的(de)強(qiang)化。鋁也(ye)改善(shan)了(le)(le)奧(ao)氏體鋼的(de)短時(shi)塑(su)性(xing)和長時(shi)塑(su)性(xing)。對(dui)焊接性(xing)產生一(yi)定的(de)有利(li)影響。在彌(mi)散硬化鋼中，鉬(mu)作為彌(mi)散強(qiang)化元素，其作用(yong)最(zui)強(qiang)烈。鉬(mu)的(de)不利(li)作用(yong)是降低了(le)(le)奧(ao)氏體鋼的(de)沖擊韌度。
鎢(wu)在很多方面相(xiang)似于(yu)鉬。鎢(wu)單獨(du)加(jia)入時，只(zhi)是強化了γ固(gu)溶體(ti)，不會(hui)使鋼(gang)的(de)熱強性明顯提高(gao)。不過它(ta)與其他元素共同加(jia)入奧氏體(ti)鋼(gang)時，可能引(yin)起固(gu)溶體(ti)的(de)彌散硬化。在這種情(qing)況(kuang)下，鎢(wu)提高(gao)了鋼(gang)的(de)熱強性，但(dan)降低奧氏體(ti)鋼(gang)的(de)韌性。
在(zai)Cr-Ni型奧氏體鋼中(zhong)，釩(fan)提高熱(re)強(qiang)性(xing)的作用不大。在(zai)氧化性(xing)介質中(zhong)，釩(fan)可(ke)能降低鋼的抗高溫(wen)氧化性(xing)。但在(zai)13%鉻鋼中(zhong)，釩(fan)和(he)鉬(mu)、鎢、鈮等(deng)元(yuan)素(su)一樣，可(ke)提高鋼的熱(re)強(qiang)性(xing)。
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(fen)和(he)力學性(xing)能
我國(guo)和世界主要工(gong)業國(guo)家常用的奧氏(shi)體(ti)型、鐵素體(ti)型和馬氏(shi)體(ti)型高合金耐(nai)熱鋼的標準化學成分(fen)列(lie)于表(biao)1-5。這些(xie)鋼在(zai)供貨狀態(tai)下的力學性能(neng)分(fen)別列(lie)于表(biao)1-6、表(biao)1-7和表(biao)1-8。
