奧氏體耐熱鋼分類及應(yīng)用

時間：2018-09-12作者：山東金海洋重工科技有限公司瀏覽：178

奧氏體耐熱鋼成分：
i. 低碳 多在0.1%以上，可達0.4%。要利用碳形成碳化物來保持高的熱強性。
ii.加入大量鉻、鎳 總量一般在25%以上。Cr主要提高熱化學(xué)穩(wěn)定性和熱強性，Ni保證獲得穩(wěn)定奧氏體。
iii.加入鎢、鉬等 提高再結(jié)晶溫度，并析出較穩(wěn)定的碳化物提高熱強性。
iv.加入釩、鈦、鋁等 形成穩(wěn)定的*二相，提高熱強性。*二相有碳化物（如VC等）和金屬間化合物[如Ni（Ti，Al）等]兩類，后者強化效果較好。
按其合金元素組成可分為鉻-鎳、鉻-鎳-氮、鉻-錳-鎳-氮、鉻-錳-氮、鐵-錳-鋁等不同系列：
(1)鉻-鎳系。是這類鋼中應(yīng)用較廣，牌號較多的系列，以其不同的鉻、鎳含量配比，滿足不同溫度檔次的需要，隨著鉻鎳含量的增高，抗氧化性及高溫強度隨之提高。根據(jù)需要在鋼中加入固溶強化元素(鎢、鉬)，碳化物形成元素(釩、鈮、鈦)及微量元素(硼、鋯、鎂、稀土等)以進一步提高鋼的熱強性。
較典型牌號是1crl8Ni9，在此基礎(chǔ)上演變的0Crl8NillTi、0Crl8NillNb、Crl7Nil2Mo2等可分別用于600～650℃鍋爐管，850℃左右并承受一定應(yīng)力的石油化工用各種板管材料，如加熱爐管、熱交換器管、燃燒室筒體、爐罩等。適當(dāng)提高鉻鎳含量形成了Cr23Nil3鋼，用于1000℃左右的爐用耐熱構(gòu)件，1cr25Ni20(Si2)是用于1000～1200℃范圍內(nèi)**普遍采用的耐熱鋼牌號。為了提高耐熱鋼的抗?jié)B碳性及熱強性，國外發(fā)展了Cr21Ni32AlTi(Incoloy800)，用于石化及核能工業(yè)。Cr14N|14W2Mo、OCrl5Ni一25Ti2MoAlVB、1Cr22Ni20Co20Mo3W3NbN等鋼中加入較多的強化元素鎢和鉬，提高了熱強性，前者用于承受負荷較高的排氣閥材料，后兩牌號用于700～750℃高溫汽輪機轉(zhuǎn)子、螺栓、葉片等。
(2)鉻-鎳-氮系。為了節(jié)約鎳，同時提高鋼的高溫強度，在鋼中加入氮，中國發(fā)展了3Crl9Ni4N、3Cr-24Ni7SiN(RE)等牌號，前者可代替1crl8Ni9，后者可代替lCr23Nil3、lCr25Ni20及HK40(4Cr25Ni20)，3cr24Ni7SiN(RE)已列入中國國家標(biāo)準(zhǔn)而廣泛應(yīng)用，2Cr22Nil2N為引進鋼種，用于汽油機及柴油機排氣閥。
(3)鉻-錳-鎳-氮和鉻-錳-氮系。同時在鋼中加入錳和氮，可節(jié)省大量的鎳，國內(nèi)外均發(fā)展了不少牌號，如5Cr21Mn9Ni4N為典型閥門鋼，大量用于經(jīng)受高溫強度為主的汽油及柴油機排氣閥。在此基礎(chǔ)上加入鎢、鉬、釩、鈮可進一步提高高溫強度，用于承受較大負荷的排氣閥，如中國的Cr21Mn9WNbN、Cr21Mn-10MoVNbN等。2Cr20Mn9Ni2Si2N、3Crl8Mnl2Si2N為中國自己發(fā)展的鋼種，有較好的高溫強度，并具有良好的抗氧化性及抗?jié)B碳性，可用作吊掛支架、滲碳爐內(nèi)構(gòu)件、加熱爐傳送帶、料盤等，前者抗氧化**后者，還9ao奧可用作鹽浴坩堝及其他爐用材料。與鉻鎳鋼相比，鉻-錳-氮和鉻-錳-鎳-氮鋼強度較高，但由于鋼中加入了較多的錳，對高溫抗氧化性帶來不利的影響，抗氧化性不如鉻-鎳系耐熱鋼。
(4)鐵-錳-鋁系。這類鋼完全不含鉻鎳，以錳碳形成奧氏體基體，靠鋁解決高溫抗氧化問題。早在1934年德國**發(fā)表了鐵-錳-鋁系鐵角相圖，發(fā)現(xiàn)了含碳的鐵-錳-鋁系存在一個穩(wěn)定的奧氏體相之后，鐵-錳-鋁系奧氏體耐熱鋼的研究逐漸得到重視。20世紀(jì)60年代初，為了節(jié)約鎳鉻，中國開始了鐵-錳-鋁系耐熱鋼的研究，借鑒國外的經(jīng)驗，發(fā)展了Mn30A19型耐熱鋼，用于700～950℃的爐用構(gòu)件。為了節(jié)約合金元素，針對950℃以下爐用耐熱鋼的要求，開發(fā)了性能**Mn30A19型的6Mnl8A15型的耐熱鋼，合金元素節(jié)約了40%，改善了工藝性能。中國牌號6Mnl8A15Si2Ti為爐用鋼，6Mnl8A15SiMoTi、6Mnl8A15SiMoV為閥門鋼。2Mnl8A15SiMoTi(2Mnl8A15Si2Ti)為雙相鋼，可以生產(chǎn)鋼管，用來代替1Crl8Ni9。在生產(chǎn)鐵-錳-鋁系鋼變形材時，需經(jīng)電渣重熔，以保證質(zhì)量和成材率。這些牌號60～70年代在中國曾得到了應(yīng)用和推廣，后來由于鎳鉻資源易于得到，同時也因使用性能的局限性而使用較少。


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• 奧氏體耐熱鋼分類及應(yīng)用

  奧氏體耐熱鋼成分： i. 低碳 多在0.1%以上，可達0.4%。要利用碳形成碳化物來保持高的熱強性。 ii.加入大量鉻、鎳 總量一般在25%以上。Cr主要提高熱化學(xué)穩(wěn)定性和熱強性，Ni保證獲得穩(wěn)定奧氏體。 iii.加入鎢、鉬等 提高再結(jié)晶溫度，并析出較穩(wěn)定的碳化物提高熱強性。 iv.加入釩、鈦、鋁等 形成穩(wěn)定的*二相，提高熱強性。*二相有碳化物（如VC等）和金屬間化合物[如Ni（Ti，Al）等]兩

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