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奥氏体耐热钢发表评论(0)编辑词条

  奥氏体耐热钢
  基体为奥氏体组织的耐热钢。这类钢含有较多的镍、锰、氮等奥氏体形成元素,在600℃以上有较好的高温强度和组织稳定性,焊接性能良好,是在600~1200℃应用最广的一类耐热钢。
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成分编辑本段回目录

  i.低碳多在0.1%以上,可达0.4%。要利用碳形成碳化物来保持高的热强性。
  ii.加入大量铬、镍总量一般在25%以上。Cr主要提高热化学稳定性和热强性,Ni保证获得稳定奥氏体。
  iii.加入钨、钼等提高再结晶温度,并析出较稳定的碳化物提高热强性。
  iv.加入钒、钛、铝等形成稳定的第二相,提高热强性。第二相有碳化物(如VC等)和金属间化合物[如Ni(Ti,Al)等]两类,后者强化效果较好。

分类编辑本段回目录

  按其合金元素组成可分为铬-镍、铬-镍-氮、铬-锰-镍-氮、铬-锰-氮、铁-锰-铝等不同系列:
  (1)铬-镍系。是这类钢中应用最广,牌号最多的系列,以其不同的铬、镍含量配比,满足不同温度档次的需要,随着铬镍含量的增高,抗氧化性及高温强度随之提高。根据需要在钢中加入固溶强化元素(钨、钼),碳化物形成元素(钒、铌、钛)及微量元素(硼、锆、镁、稀土等)以进一步提高钢的热强性。
  最典型牌号是1crl8Ni9,在此基础上演变的0Crl8NillTi、OCrl8NillNb、Crl7Nil2Mo2等可分别用于600~650℃锅炉管,850℃左右并承受一定应力的石油化工用各种板管材料,如加热炉管、热交换器管、燃烧室筒体、炉罩等。适当提高铬镍含量形成了Cr23Nil3钢,用于1000℃左右的炉用耐热构件,1cr25Ni20(Si2)是用于1000~1200℃范围内世界各国普遍采用的耐热钢牌号。为了提高耐热钢的抗渗碳性及热强性,国外发展了Cr21Ni32AlTi(Incoloy800),用于石化及核能工业。Cr14N|14W2Mo、OCrl5Ni一25Ti2MoAlVB、1Cr22Ni20Co20Mo3W3NbN等钢中加入较多的强化元素钨和钼,提高了热强性,前者用于承受负荷较高的排气阀材料,后两牌号用于700~750℃高温汽轮机转子、螺栓、叶片等。
  (2)铬-镍-氮系。为了节约镍,同时提高钢的高温强度,在钢中加入氮,中国发展了3Crl9Ni4N、3Cr-24Ni7SiN(RE)等牌号,前者可代替1crl8Ni9,后者可代替lCr23Nil3、lCr25Ni20及HK40(4Cr25Ni20),3cr24Ni7SiN(RE)已列入中国国家标准而广泛应用,2Cr22Nil2N为引进钢种,用于汽油机及柴油机排气阀。
  (3)铬-锰-镍-氮和铬-锰-氮系。同时在钢中加入锰和氮,可节省大量的镍,国内外均发展了不少牌号,如5Cr21Mn9Ni4N为典型阀门钢,大量用于经受高温强度为主的汽油及柴油机排气阀。在此基础上加入钨、钼、钒、铌可进一步提高高温强度,用于承受更大负荷的排气阀,如中国的Cr21Mn9WNbN、Cr21Mn-10MoVNbN等。2Cr20Mn9Ni2Si2N、3Crl8Mnl2Si2N为中国自己发展的钢种,有较好的高温强度,并具有良好的抗氧化性及抗渗碳性,可用作吊挂支架、渗碳炉内构件、加热炉传送带、料盘等,前者抗氧化优于后者,还9ao奥可用作盐浴坩埚及其他炉用材料。与铬镍钢相比,铬-锰-氮和铬-锰-镍-氮钢强度较高,但由于钢中加入了较多的锰,对高温抗氧化性带来不利的影响,抗氧化性不如铬-镍系耐热钢。
  (4)铁-锰-铝系。这类钢完全不含铬镍,以锰碳形成奥氏体基体,靠铝解决高温抗氧化问题。早在1934年德国首次发表了铁-锰-铝系铁角相图,发现了含碳的铁-锰-铝系存在一个稳定的奥氏体相之后,铁-锰-铝系奥氏体耐热钢的研究逐渐得到重视。20世纪60年代初,为了节约镍铬,中国开始了铁-锰-铝系耐热钢的研究,借鉴国外的经验,发展了Mn30A19型耐热钢,用于700~950℃的炉用构件。为了节约合金元素,针对950℃以下炉用耐热钢的要求,开发了性能优于Mn30A19型的6Mnl8A15型的耐热钢,合金元素节约了40%,改善了工艺性能。中国牌号6Mnl8A15Si2Ti为炉用钢,6Mnl8A15SiMoTi、6Mnl8A15SiMoV为阀门钢。2Mnl8A15SiMoTi(2Mnl8A15Si2Ti)为双相钢,可以生产钢管,用来代替1Crl8Ni9。在生产铁-锰-铝系钢变形材时,需经电渣重熔,以保证质量和成材率。这些牌号60~70年代在中国曾得到了应用和推广,后来由于镍铬资源易于得到,同时也因使用性能的局限性而使用较少。

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