大量事實已證實,向奧氏體不(bu)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(dan)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼一般系指鋼中(zhong)含氮(dan)量>0.4%或≥0.5%的那些牌(pai)號(hao)。


  前(qian)述(AISI 200系)鉻錳(meng)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)加氮,最初是(shi)(shi)以(yi)節(jie)鎳(nie)獲(huo)得具有奧氏(shi)體組織的(de)(de)節(jie)鎳(nie)不(bu)銹鋼(gang)(gang)為主要目的(de)(de),強度(du)的(de)(de)增(zeng)加等則是(shi)(shi)加氮后的(de)(de)必然結果,而高氮鉻錳(meng)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)發展則是(shi)(shi)20世紀60年代以(yi)來高氮鋼(gang)(gang)開發的(de)(de)一個(ge)新領域,主


  要目標是在具有一定不銹耐蝕性的前提下向鋼(gang)中加入(ru)高(gao)(gao)氮量以獲得綜合性能(neng)優良的高(gao)(gao)強度和超高(gao)(gao)強度的高(gao)(gao)氮鉻錳奧氏體不銹鋼(gang)。


  開發在固溶(rong)態(tai)便具有的超(chao)高(gao)強度、高(gao)氮鉻錳奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang),一方面(mian)高(gao)溫下鋼(gang)液中能溶(rong)解足夠高(gao)的氮量,另一方面(mian)在鋼(gang)液凝固過程(cheng)中,鋼(gang)中氮量又(you)不(bu)會從鋼(gang)中逸出而形成氣泡。


  由于(yu)鉻和錳均能顯著增加氮(dan)在鋼(gang)(gang)中的(de)(de)溶(rong)解度,因此,在約含18%Cr的(de)(de)鉻鎳奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)基礎上降鎳提錳,既節鎳又可(ke)達(da)到提高鋼(gang)(gang)中氮(dan)量(liang)(liang)的(de)(de)目的(de)(de)。20世(shi)紀80年代初問世(shi)的(de)(de)一些牌(pai)號,例如(ru)1Cr18Mn18N(相(xiang)當于(yu)德國(guo)牌(pai)號X10CrMn1818)無磁不銹(xiu)鋼(gang)(gang),含氮(dan)量(liang)(liang)可(ke)達(da)0.40%~0.60%,國(guo)內(nei)外已大(da)量(liang)(liang)用于(yu)制造大(da)型(xing)發電(dian)機的(de)(de)護環,這是具(ju)有代表(biao)性(xing)的(de)(de)高強(qiang)度且(qie)無磁鋼(gang)(gang)的(de)(de)典型(xing)用途。國(guo)內(nei)系采用電(dian)弧(hu)爐冶煉加電(dian)渣重熔工藝進(jin)行大(da)量(liang)(liang)生產,成品性(xing)能已達(da)到了國(guo)外同(tong)類產品的(de)(de)水平。表(biao)5.27列出(chu)了國(guo)產1Cr18Mn18N鋼(gang)(gang)護環的(de)(de)力學性(xing)能與國(guo)外技術要求的(de)(de)對比(bi)。可(ke)以看(kan)出(chu):此鋼(gang)(gang)的(de)(de)屈服強(qiang)度在固(gu)溶(rong)態已達(da)≥1000MPa的(de)(de)水平。


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  由于降(jiang)鎳提錳,目前發展的(de)高(gao)氮(dan)(dan)鉻(ge)錳奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)大多(duo)是(shi)高(gao)錳量且不(bu)含(han)或僅(jin)含(han)少量鎳,為了適應更高(gao)氮(dan)(dan)量的(de)鉻(ge)錳奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)生產的(de)需要(yao),正在開發的(de)冶煉工藝有加(jia)壓下鋼(gang)(gang)液氮(dan)(dan)合(he)金化法(fa)(如(ru)加(jia)壓電渣爐冶煉并澆注)和鋼(gang)(gang)固態氮(dan)(dan)合(he)金化法(fa)(如(ru)粉(fen)末冶金法(fa))等。


  由于(yu)高氮(dan)鉻錳奧(ao)氏體不銹鋼熱加工塑(su)性低是因(yin)為(wei)鋼中(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(chu)的(de)(de)結果,因(yin)此(ci),在冶(ye)煉過程中(zhong)進行鋼的(de)(de)鈣處理(加入適量鈣)試驗,已取得了較明顯的(de)(de)改善鋼熱塑(su)性的(de)(de)效果。






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