《工程材料》配套PPT,工程材料,工程,材料,配套,PPT 2022/10/11 蒸汽鍋爐、蒸汽渦輪，航空工業(yè)的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，蒸汽鍋爐、蒸汽渦輪，航空工業(yè)的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，以及航天、艦船、石油和化工等工業(yè)部門的許多工以及航天、艦船、石油和化工等工業(yè)部門的許多工作部件在高溫下工作。因?yàn)槭窃诟邷叵路?，所以作部件在高溫下工作。因?yàn)槭窃诟邷叵路?，所以這些零部件技術(shù)要求比較苛刻。通常把在高溫條件這些零部件技術(shù)要求比較苛刻。通常把在高溫條件工作的鋼稱為工作的鋼稱為耐熱鋼耐熱鋼。耐熱鋼應(yīng)具有兩方面的基本性能，耐熱鋼應(yīng)具有兩方面的基本性能，一是有良好的一是有良好的高溫強(qiáng)度和塑性，二是有足夠高的高溫穩(wěn)定性高溫強(qiáng)度和塑性，二是有足夠高的高溫穩(wěn)定性。根。根據(jù)不同服役條件，常常將耐熱鋼分為據(jù)不同服役條件，常常將耐熱鋼分為熱強(qiáng)鋼和熱穩(wěn)熱強(qiáng)鋼和熱穩(wěn)定性鋼定性鋼兩大類。兩大類。第第6章耐熱鋼章耐熱鋼heat resistant steel2022/10/11本章內(nèi)容本章內(nèi)容k6.1 概述概述 6.2 熱強(qiáng)鋼熱強(qiáng)鋼 6.3 抗氧化鋼抗氧化鋼鍋爐管鍋爐管2022/10/116.1概述概述6.1.1金屬的抗氧化性金屬的抗氧化性一、氧化膜與氧化規(guī)律一、氧化膜與氧化規(guī)律 鐵氧化物類型有鐵氧化物類型有FeO、Fe2O3、Fe3O4三種。三種。FeFeOFe3O4Fe2O3O2圖6-1 570 以上Fe氧化膜示意圖2022/10/11 570以下，氧化膜由以下，氧化膜由Fe2O3和和Fe3O4組成；組成；570以上，氧化膜由以上，氧化膜由Fe2O3、Fe3O4和和FeO氧化物組成，約氧化物組成，約1:10:100.570以上鐵的氧化過程大大地加速，遵守以上鐵的氧化過程大大地加速，遵守拋物線規(guī)律拋物線規(guī)律.形形成成規(guī)規(guī)律律vFeO：結(jié)構(gòu)疏松，冷卻分解：結(jié)構(gòu)疏松，冷卻分解應(yīng)力，應(yīng)力，結(jié)合力弱，易剝落；結(jié)合力弱，易剝落；vFe2O3、Fe3O4：結(jié)構(gòu)致密，和基體結(jié)：結(jié)構(gòu)致密，和基體結(jié)合好。合好。2022/10/11v氧化速度與時(shí)間關(guān)系：1）直線關(guān)系vMg、Na、Ca等氧化膜，不完整、不連續(xù)。2）拋物線關(guān)系:離子擴(kuò)散vFe、Co、Ni、Cu、Mn3）對數(shù)規(guī)律vCr、Al、Si圖6-2氧化增量和時(shí)間的關(guān)系2022/10/11二、提高鋼抗氧化性的途徑二、提高鋼抗氧化性的途徑 1、提高鋼氧化膜穩(wěn)定性提高鋼氧化膜穩(wěn)定性 FeO的形成溫度的形成溫度;FeO的形成溫度的形成溫度,又優(yōu)先形成穩(wěn)定氧化物又優(yōu)先形成穩(wěn)定氧化物 Cr、Al、Si。途途徑徑例例子子 如：如：1.03Cr，F(xiàn)eO形成溫度為形成溫度為600；1.14Si，F(xiàn)eO形成溫度為形成溫度為 750；Cr、Al量高時(shí)，鋼的表面可生成致密的量高時(shí)，鋼的表面可生成致密的Cr2O3或或Al2O3保護(hù)膜。保護(hù)膜。2022/10/112 2、形成致密、穩(wěn)定的氧化膜、形成致密、穩(wěn)定的氧化膜 Cr、Al、Si、Ti等，逐步形成以合金元等，逐步形成以合金元素氧化物為主或合金元素氧化物的氧化膜，素氧化物為主或合金元素氧化物的氧化膜，如如Al2O3、SiO2、Cr2O3等等致密、穩(wěn)定。致密、穩(wěn)定。2022/10/11圖6-3 合金元素對鋼抗氧化性的影響滲鋁，滲Cr或者在金屬表面涂覆保護(hù)性的薄膜也是常用的方法2022/10/116.1.2鋼的熱強(qiáng)性鋼的熱強(qiáng)性v金屬在高溫下長時(shí)間承受載荷時(shí)，工件在遠(yuǎn)低于抗拉強(qiáng)度的應(yīng)力下會(huì)產(chǎn)生破裂，工件在遠(yuǎn)低于屈服應(yīng)力的情況下會(huì)連續(xù)或緩慢地發(fā)生塑性變形。v金屬室溫力學(xué)性能與高溫力學(xué)性能的主要差別在于：高溫下金屬的力學(xué)性能還要受到溫度和時(shí)間的影響。圖6-4 40 號(hào)鋼強(qiáng)度對溫度和時(shí)間變化2022/10/111.蠕變及蠕變極限v蠕變工作溫度大于再結(jié)晶溫度，工作應(yīng)力高于彈性極限時(shí)，金屬在一定溫度和靜載和長時(shí)間作用下，發(fā)生緩慢的塑性變形現(xiàn)象。v不同材料在不同條件下得到的蠕變曲線不同，v同一材料的蠕變曲線也隨著應(yīng)力和溫度而不同。一、鋼的熱強(qiáng)性能指標(biāo)一、鋼的熱強(qiáng)性能指標(biāo)(略)2022/10/11 蠕變極限是試樣在一定溫度下和在規(guī)定的蠕變極限是試樣在一定溫度下和在規(guī)定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)生的蠕變變形量（總的或殘余持續(xù)時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)生的蠕變變形量（總的或殘余的）或蠕變速率等于某規(guī)定值時(shí)的最大應(yīng)力。的）或蠕變速率等于某規(guī)定值時(shí)的最大應(yīng)力。例如：例如：,表示在表示在700時(shí)，持續(xù)時(shí)間為時(shí)，持續(xù)時(shí)間為 10000 h，產(chǎn)生蠕變總變形量為，產(chǎn)生蠕變總變形量為1%的蠕變極限。的蠕變極限。2022/10/11v2、持久強(qiáng)度、持久強(qiáng)度v 持久強(qiáng)度極限是試樣在一定溫度和規(guī)定的持續(xù)持久強(qiáng)度極限是試樣在一定溫度和規(guī)定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)引起斷裂的最大應(yīng)力值，時(shí)間內(nèi)引起斷裂的最大應(yīng)力值，v 如：如：=300MPa，表示在，表示在700時(shí)，持續(xù)時(shí)間時(shí)，持續(xù)時(shí)間為為100 h的持久強(qiáng)度極限值為的持久強(qiáng)度極限值為300 MPa。v3、高溫疲勞強(qiáng)度、高溫疲勞強(qiáng)度v 在高溫疲勞時(shí)只有條件疲勞極限，即把在某一規(guī)在高溫疲勞時(shí)只有條件疲勞極限，即把在某一規(guī)定的循環(huán)次數(shù)（一般采用定的循環(huán)次數(shù)（一般采用107108次）下而不斷裂次）下而不斷裂時(shí)的最大應(yīng)力作為疲勞極限。時(shí)的最大應(yīng)力作為疲勞極限。2022/10/114、應(yīng)力松弛、應(yīng)力松弛v 應(yīng)力松弛現(xiàn)象是在具有恒定總變形的零件中，應(yīng)力松弛現(xiàn)象是在具有恒定總變形的零件中，隨時(shí)間延長而自行降低應(yīng)力的現(xiàn)象。隨時(shí)間延長而自行降低應(yīng)力的現(xiàn)象。蒸汽管道螺栓蒸汽管道螺栓需要經(jīng)常擰緊需要經(jīng)常擰緊 經(jīng)過一段時(shí)間后，經(jīng)過一段時(shí)間后，彈性變形變成了塑彈性變形變成了塑性變形性變形,從而使應(yīng)從而使應(yīng)力不斷降低力不斷降低?原子易發(fā)生擴(kuò)散原子易發(fā)生擴(kuò)散2022/10/11 二、提高熱強(qiáng)性的途徑二、提高熱強(qiáng)性的途徑16 1.強(qiáng)化基體：基體金屬熔點(diǎn)基體金屬熔點(diǎn)：T熔，熔，金屬原子間結(jié)合力。金屬原子間結(jié)合力。鐵、鎳、鉬基等依次鐵、鎳、鉬基等依次合金晶格類型合金晶格類型：fcc-Fe bcc-Fe,奧氏體型鋼要比奧氏體型鋼要比 F、M、P型鋼的蠕變抗力高型鋼的蠕變抗力高固溶體結(jié)合力固溶體結(jié)合力：合金化：合金化固溶體原子間結(jié)合固溶體原子間結(jié)合 力，力，Mo、Cr、Mn、Si作用較大作用較大2022/10/11圖6-5常見合金元素對工業(yè)純鐵蠕變極限的影響1Mo使蠕變極限提高3倍。Cr、Mn、Si也提高蠕變極限。2022/10/112.強(qiáng)化晶界 高溫晶界強(qiáng)度低，適當(dāng)降低晶粒度，減少晶界數(shù)量高溫晶界強(qiáng)度低，適當(dāng)降低晶粒度，減少晶界數(shù)量是常用的方法，另外，還可以采用是常用的方法，另外，還可以采用a.凈化晶界；凈化晶界；b.填充晶界空位；填充晶界空位；c.晶界沉淀強(qiáng)化等手段強(qiáng)化晶界。晶界沉淀強(qiáng)化等手段強(qiáng)化晶界。凈化晶界凈化晶界：雜質(zhì)易偏聚在晶界，形成易熔夾雜物：雜質(zhì)易偏聚在晶界，形成易熔夾雜物 晶界強(qiáng)度。晶界強(qiáng)度。RE、B優(yōu)先結(jié)合雜質(zhì)，形成優(yōu)先結(jié)合雜質(zhì)，形成 高熔點(diǎn)化合物；異質(zhì)晶核高熔點(diǎn)化合物；異質(zhì)晶核從晶界轉(zhuǎn)入晶內(nèi)。從晶界轉(zhuǎn)入晶內(nèi)。填充空位填充空位：晶界上空位多，原子易快速擴(kuò)散。：晶界上空位多，原子易快速擴(kuò)散。B 易偏聚晶界，易偏聚晶界，晶界空位。晶界空位。2022/10/113.析出強(qiáng)化（沉淀強(qiáng)化）v耐熱鋼大多用高熔點(diǎn)碳化物作強(qiáng)化相，如耐熱鋼大多用高熔點(diǎn)碳化物作強(qiáng)化相，如MC，M23C6，M6C，更高溫度則用金屬間化合物作強(qiáng)化相，如，更高溫度則用金屬間化合物作強(qiáng)化相，如Ni3（Al、Ti），），Ni3Ti，Ni3Al等等v在鉬鋼和釩鋼中加入Nb和Ta使沉淀強(qiáng)化相Mo2C、V4C3成分復(fù)雜化，穩(wěn)定性更好，高溫強(qiáng)度好。加入彌散化合物、氧化物、硼化物和氮化物等使用溫度提高到0.80.85Tm。彌散質(zhì)點(diǎn)，彌散質(zhì)點(diǎn)，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，強(qiáng)度強(qiáng)度 有效有效性和程度的關(guān)鍵是質(zhì)點(diǎn)的性質(zhì)、大小、分布、性和程度的關(guān)鍵是質(zhì)點(diǎn)的性質(zhì)、大小、分布、穩(wěn)定性。穩(wěn)定性。2022/10/11 4.熱處理v12Cr1MoVG珠光體耐熱鋼的蠕變強(qiáng)度與微觀組織密切相關(guān)。爐冷得到鐵素體珠光體；空冷得到粒狀貝氏體鐵素體馬氏體；淬火馬氏體組織。v高溫回火后馬氏體的持久強(qiáng)度最高高溫回火后馬氏體的持久強(qiáng)度最高，其次貝氏體，鐵素體加珠光體最差。熱處理熱處理珠光體熱強(qiáng)鋼的蠕變強(qiáng)度珠光體熱強(qiáng)鋼的蠕變強(qiáng)度2022/10/116.1.3耐熱鋼的合金化耐熱鋼的合金化Cr：鋼抗氧化性主要元素。形成致密而穩(wěn)定的鋼抗氧化性主要元素。形成致密而穩(wěn)定的 Cr2O3。T，Cr。如。如600650，需要，需要 5%Cr；800時(shí)，為時(shí)，為12%Cr。固溶強(qiáng)化固溶強(qiáng)化Mo、W：低合金熱強(qiáng)性重要元素。固溶強(qiáng)化，低合金熱強(qiáng)性重要元素。固溶強(qiáng)化，析出穩(wěn)定相。析出穩(wěn)定相。2022/10/11Al：抗氧化性的有效元素?？寡趸缘挠行г?。在在1000時(shí)，時(shí)，6%Al18%Cr水平。水平。冶金工冶金工 藝性，使鋼變脆。藝性，使鋼變脆。不能單獨(dú)加入，作為輔助不能單獨(dú)加入，作為輔助 合金化元素。合金化元素。Si：抗氧化性的輔助元素。但效果比抗氧化性的輔助元素。但效果比Al還要有還要有 效，使鋼脆性大，用效，使鋼脆性大，用Si代替部分代替部分Cr。G化，化，K聚集長大。一般在聚集長大。一般在23%Si。用于滲碳罐，抗?jié)B性好。用于滲碳罐，抗?jié)B性好。2022/10/11 Ni：獲得奧氏體組織：獲得奧氏體組織 Ti、Nb、V：形成穩(wěn)定：形成穩(wěn)定K，鋼松弛穩(wěn)定性，鋼松弛穩(wěn)定性，熱強(qiáng)性熱強(qiáng)性 C：較低溫度時(shí)強(qiáng)化鋼，：較低溫度時(shí)強(qiáng)化鋼，G化，化，K聚集長聚集長 大大 盡可能盡可能C。2022/10/11本章內(nèi)容本章內(nèi)容 6.1 基本概念基本概念k6.2 熱強(qiáng)鋼熱強(qiáng)鋼 6.3 抗氧化鋼抗氧化鋼2022/10/11 6.2熱強(qiáng)鋼熱強(qiáng)鋼refractory steel 6.2.1珠光體熱強(qiáng)鋼珠光體熱強(qiáng)鋼v珠光體耐熱鋼是指在正火狀態(tài)下，顯微組織主要是珠光體鐵素體的一類耐熱鋼。高的高溫強(qiáng)度和良好的持久塑性，足夠的抗氧化性和耐腐蝕性，組織穩(wěn)定性好，良好的工藝性能。按用途主要有鍋爐鋼管、緊固件和轉(zhuǎn)子用按用途主要有鍋爐鋼管、緊固件和轉(zhuǎn)子用鋼等幾大類。鋼等幾大類。2022/10/11普遍普遍問題問題 組織不穩(wěn)定，如片狀組織不穩(wěn)定，如片狀P球化、球化、K長長大、大、G化，化，強(qiáng)度強(qiáng)度，管子爆裂，管子爆裂合金合金化化 0.2%C 球化、球化、K長大、長大、G化化 采用采用 Cr-Mo-V系系 Mo、W、Cr 固溶強(qiáng)化，固溶強(qiáng)化，K長大和長大和G化，化，Cr抗氧化性和耐蝕性；抗氧化性和耐蝕性；6.2.1.1低碳低碳珠光體耐熱鋼珠光體耐熱鋼（鍋爐管子用鋼）（鍋爐管子用鋼）2022/10/11VTi直接作用直接作用間接作用間接作用形成穩(wěn)定形成穩(wěn)定MC型型K，彌散強(qiáng)化，彌散強(qiáng)化，熱強(qiáng)度熱強(qiáng)度使更多使更多Mo、W、Cr固溶，固溶，熱強(qiáng)度熱強(qiáng)度 典型鋼號(hào)典型鋼號(hào)12Cr1MoVG是用量較大的鋼管是用量較大的鋼管材料，材料，15CrMoG、12CrMoVG等等.v為什么低合金熱強(qiáng)鋼都用Cr、Mo、V合金化 2022/10/11圖圖6-6未球化，珠光體中碳化物略呈片狀未球化，珠光體中碳化物略呈片狀 圖圖6-7輕度球化，珠光體區(qū)域中碳化物開始分輕度球化，珠光體區(qū)域中碳化物開始分散，并開始向晶界擴(kuò)散，珠光體形態(tài)尚明顯。散，并開始向晶界擴(kuò)散，珠光體形態(tài)尚明顯。圖圖6-8中度球化，珠光體區(qū)域中的碳中度球化，珠光體區(qū)域中的碳化物已明顯分散，并已向晶界聚集，化物已明顯分散，并已向晶界聚集，珠光體尚保留其形態(tài)珠光體尚保留其形態(tài) 圖圖6-9完全球化，珠光體已基本完全球化，珠光體已基本消失，球狀碳化物分布在晶界及消失，球狀碳化物分布在晶界及鐵素體基體上，分散度大鐵素體基體上，分散度大 2022/10/11圖圖6-11 1級石墨化，現(xiàn)象不明級石墨化，現(xiàn)象不明顯，游離碳占顯，游離碳占20%左右。左右。b降降低不明顯，低不明顯，ak7%圖圖6-12 2級明顯石墨化，游離碳占級明顯石墨化，游離碳占40%左右。左右。2-3級時(shí)級時(shí)b降低降低8-10%，ak4-7%圖圖6-10 原始組織原始組織2022/10/11緊緊固固件件處于初緊預(yù)應(yīng)處于初緊預(yù)應(yīng)力狀態(tài)工作力狀態(tài)工作高的屈服強(qiáng)度、高的屈服強(qiáng)度、松弛穩(wěn)定性，松弛穩(wěn)定性，缺口敏感性小，缺口敏感性小，一定抗氧化性一定抗氧化性CCr/Mo/V常用鋼：常用鋼：35CrMoV、25Cr2MoV鋼常用作中壓鋼常用作中壓 氣輪機(jī)的螺栓和螺母材料，氣輪機(jī)的螺栓和螺母材料，25Cr2Mo1V鋼鋼 在高壓電廠中廣泛使用在高壓電廠中廣泛使用6.2.1.2中碳珠光體耐熱鋼中碳珠光體耐熱鋼（緊固件用鋼）（緊固件用鋼）2022/10/11轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子主軸、葉輪主軸、葉輪或整鍛轉(zhuǎn)子或整鍛轉(zhuǎn)子過熱蒸汽，復(fù)雜應(yīng)過熱蒸汽，復(fù)雜應(yīng)力（扭力（扭/彎彎/熱等）熱等）熱強(qiáng)性，沿軸向、徑向均勻一致熱強(qiáng)性，沿軸向、徑向均勻一致的綜合力學(xué)性能的綜合力學(xué)性能淬透性。淬透性。常用鋼：汽輪機(jī)葉輪常用中碳珠光體熱強(qiáng)鋼常用鋼：汽輪機(jī)葉輪常用中碳珠光體熱強(qiáng)鋼 制造。如制造。如35Cr2MoV、33Cr3WMoV鋼。鋼。6.2.1.3轉(zhuǎn)子用鋼（轉(zhuǎn)子用鋼（中碳中碳珠光體耐熱鋼（珠光體耐熱鋼（Cr高）高）2022/10/116.2.2 馬氏體耐熱鋼v一、葉片用鋼（低碳）一、葉片用鋼（低碳）v 在在Crl3型馬氏體不銹鋼的基礎(chǔ)上進(jìn)一型馬氏體不銹鋼的基礎(chǔ)上進(jìn)一步合金化發(fā)展了步合金化發(fā)展了Crl2型馬氏體耐熱鋼。型馬氏體耐熱鋼。v 15Cr12WMoV、22Cr12NiMoWV等，等，工作溫度可在工作溫度可在600左右。左右。v 常用于大功率火力發(fā)電機(jī)組。常用于大功率火力發(fā)電機(jī)組。2022/10/11 二、二、內(nèi)燃機(jī)排氣閥鋼（中碳）鋼（中碳）內(nèi)燃機(jī)排氣閥工作條件非?？量虄?nèi)燃機(jī)排氣閥工作條件非常苛刻:常在常在700750工作，受到燃?xì)獾母邷馗ぷ鳎艿饺細(xì)獾母邷馗g、氧化腐蝕和沖刷腐蝕磨損，熱疲勞。蝕、氧化腐蝕和沖刷腐蝕磨損，熱疲勞。常用鋼號(hào)有常用鋼號(hào)有42Cr9Si2、40Cr10Si2Mo，采用采用1050淬火加熱、油冷，淬火加熱、油冷，700左右左右回火，組織為回火索氏體，保持馬氏體回火，組織為回火索氏體，保持馬氏體形貌特征。形貌特征。高于高于750750的閥門需要采用奧的閥門需要采用奧氏體型熱強(qiáng)鋼氏體型熱強(qiáng)鋼 2022/10/116.2.3 奧氏體型高溫合金奧氏體型高溫合金v珠光體及馬氏體耐熱鋼均為-Fe基，在使用溫度超過750以上，化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性都不足以保證良好的使用性能，這時(shí)必須采用-Fe基奧氏體耐熱鋼或耐熱合金v-Fe基奧氏體耐熱鋼比-Fe基耐熱鋼具有更高的熱強(qiáng)性，原因在于：v 1）-Fe晶型的原子間結(jié)合力比-Fe大；v 2）-Fe中Fe及其他元素原子的擴(kuò)散系數(shù)小，再結(jié)晶溫度高，其再結(jié)晶溫度可以達(dá)到800以上，而-Fe再結(jié)晶溫度為450600。2022/10/11v鐵基合金又分為：v1.固溶強(qiáng)化型GH1015(06Cr21Ni37Mo3W6Nb):v2.碳化物時(shí)效強(qiáng)化型GH2036(35Cr13Ni8Mo1Mn9NbTi):v國外：45Cr25Ni20（HK40日）v 50Cr25Ni3550Cr25Ni35（HPHP日）日）v 50Cr25Ni33NbW。v3.金屬間化合物強(qiáng)化型GH2130(022Cr15Ni36W2Ti3B):vGH高溫，第一個(gè)數(shù)字1：固溶強(qiáng)化型，第一個(gè)數(shù)字2：沉淀強(qiáng)化型2022/10/116.3 抗氧化鋼抗氧化鋼 v 抗氧化鋼用于工業(yè)爐的構(gòu)件、爐底板、爐罐等?？寡趸撚糜诠I(yè)爐的構(gòu)件、爐底板、爐罐等。v F型是在型是在F型不銹鋼基礎(chǔ)上發(fā)展形成。型不銹鋼基礎(chǔ)上發(fā)展形成。v A型抗氧化鋼是在型抗氧化鋼是在A不銹鋼基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。不銹鋼基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。v A型抗氧化鋼目前主要有鉻型抗氧化鋼目前主要有鉻-鎳系和鉻鎳系和鉻-錳錳-氮系。鉻氮系。鉻-錳錳-氮系奧氏體型抗氧化鋼在氮系奧氏體型抗氧化鋼在950以下有較好的抗以下有較好的抗氧化性，且有較高的高溫強(qiáng)度，工藝性不如鉻氧化性，且有較高的高溫強(qiáng)度，工藝性不如鉻-鎳系鎳系抗氧化鋼?？寡趸?。v低鎳奧氏體抗氧化鋼，使用比較多的有低鎳奧氏體抗氧化鋼，使用比較多的有26Cr18Mn12Si2N和和 22Cr20Mn10Ni2Si2N鋼。鋼。2022/10/11 溫度對鋼的使用來說有很大的影響，是關(guān)鍵因溫度對鋼的使用來說有很大的影響，是關(guān)鍵因素。在高溫條件下工作的零部件就其材料成分、素。在高溫條件下工作的零部件就其材料成分、性能要求及失效機(jī)理和一般常溫下的零件相比，性能要求及失效機(jī)理和一般常溫下的零件相比，有很大的不同。有很大的不同。鋼的高溫強(qiáng)度和組織穩(wěn)定性是耐熱鋼設(shè)計(jì)與處鋼的高溫強(qiáng)度和組織穩(wěn)定性是耐熱鋼設(shè)計(jì)與處理工藝的主要矛盾。從合金化考慮，主要措施有理工藝的主要矛盾。從合金化考慮，主要措施有原子結(jié)合力、強(qiáng)化晶界、穩(wěn)定相的彌散強(qiáng)化。原子結(jié)合力、強(qiáng)化晶界、穩(wěn)定相的彌散強(qiáng)化。不同合金的耐熱鋼有其適宜的使用溫度范圍。不同合金的耐熱鋼有其適宜的使用溫度范圍。本章小結(jié)本章小結(jié)2022/10/11基本要求：基本要求：高溫強(qiáng)度、高溫強(qiáng)度、抗氧化性抗氧化性強(qiáng)化途徑：強(qiáng)化途徑：基體強(qiáng)化，基體強(qiáng)化，原子原子結(jié)合力，結(jié)合力，熔點(diǎn)熔點(diǎn)晶界強(qiáng)化，凈化晶界強(qiáng)化，凈化雜質(zhì)，填充空位雜質(zhì)，填充空位彌散強(qiáng)化，第二相彌散強(qiáng)化，第二相細(xì)小、彌散、均布細(xì)小、彌散、均布工藝措施：熱處理工藝措施：熱處理組組織織穩(wěn)穩(wěn)定定基本合金化：基本合金化：CrCr：抗氧化性主要抗氧化性主要元素，元素，CrCr2 2O O3 3致密穩(wěn)定，致密穩(wěn)定，Mo/W:Mo/W:熱強(qiáng)性，熱強(qiáng)性，原子結(jié)合力。原子結(jié)合力。Ti/V Ti/V 熱強(qiáng)性，熱強(qiáng)性，K K彌散穩(wěn)定，彌散穩(wěn)定，促進(jìn)促進(jìn)CrCr、MoMo作用作用2022/10/11P P熱強(qiáng)鋼熱強(qiáng)鋼M M熱強(qiáng)鋼熱強(qiáng)鋼A熱強(qiáng)鋼熱強(qiáng)鋼抗抗氧化鋼氧化鋼特點(diǎn)：特點(diǎn)：F+PF+P組織，鍋爐管組織不穩(wěn)定現(xiàn)象：組織，鍋爐管組織不穩(wěn)定現(xiàn)象：P P球化長大，石墨化，球化長大，石墨化，MeMe擴(kuò)散重新分布，擴(kuò)散重新分布，緊固件應(yīng)有高松弛穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)子應(yīng)有高熱強(qiáng)性緊固件應(yīng)有高松弛穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)子應(yīng)有高熱強(qiáng)性和穩(wěn)定性。和穩(wěn)定性。一般一般600600特點(diǎn)：汽輪機(jī)葉片鋼，具有高淬透性和回火特點(diǎn)：汽輪機(jī)葉片鋼，具有高淬透性和回火穩(wěn)定性，在成分一定時(shí)，控制加工溫度可調(diào)整穩(wěn)定性，在成分一定時(shí)，控制加工溫度可調(diào)整F量，工作溫度量，工作溫度750以下以下.42Cr9Si242Cr9Si2氣閥鋼氣閥鋼700700特點(diǎn)：高的熱強(qiáng)性和抗氧化性，塑性和可焊性特點(diǎn)：高的熱強(qiáng)性和抗氧化性，塑性和可焊性好，導(dǎo)熱性差，熱膨脹系數(shù)大，熱疲勞性稍差。好，導(dǎo)熱性差，熱膨脹系數(shù)大，熱疲勞性稍差。工作溫度在工作溫度在750以上。以上。特點(diǎn)：耐熱構(gòu)件，抗氧化性要滿足，特點(diǎn)：耐熱構(gòu)件，抗氧化性要滿足，F(xiàn)抗氧化鋼抗氧化鋼適宜作退火爐罩、熱交換器等，工作溫度約適宜作退火爐罩、熱交換器等，工作溫度約1080 。A抗氧化鋼可作各種加熱爐底板、抗氧化鋼可作各種加熱爐底板、風(fēng)扇軸、滲碳罐等，工作溫度在風(fēng)扇軸、滲碳罐等，工作溫度在1000-1200 。12CrMoV12CrMoV25Cr2MoV25Cr2MoV35CrMoV35CrMoV等等14Cr11MoV14Cr11MoV21Cr12Mo21Cr12Mo42Cr9Si242Cr9Si206Cr19Ni9NbN06Cr17Ni12Mo206Cr18Ni11TiF 型型-06Cr13Al16Cr25NA 型型-16Cr25Ni20Si2