常用耐熱鋼的種類、熱處理及應(yīng)用

1.珠光體型耐熱鋼

珠光體型耐熱鋼C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低。一般為0.08%~0.20%，可保證鋼具有良好的加工性，同時有利于鋼中鐵素體基體組織的穩(wěn)定。通過Mo、Cr的固溶強化可提高基體的抗蠕變能力。碳化物形成元素V、Ti、Nb等可產(chǎn)生沉淀強化。此外，Cr還能提高鋼的抗氧化性能。珠光體鋼的熱處理工藝比較簡單，一般是正火(Ac？+50℃)以及隨后高于使用溫度100℃的回火，以保證在使用溫度下組織和性能的穩(wěn)定性。珠光體型耐熱鋼一般用于制造工作溫度在600℃以下、受力不大的耐熱元件。

馬氏體型不銹鋼1Cr13、2Cr13也可以作為耐熱鋼使用，這類鋼具有較高的耐蝕性、抗氧化性和耐熱性。其熱處理與不銹鋼不同之處是淬火后采用較高的溫度回火(650~750℃)，以保證在使用條件下的組織穩(wěn)定性。馬氏體型耐熱鋼一般用于制造550℃以下工作的氣輪機葉片、鍋輪葉片、閥門等部件。
為了進一步提高這類鋼的熱強性，在Cr13型鋼的基礎(chǔ)上發(fā)展了Cr12型馬氏體耐熱鋼，其典型鋼號如1Cr11MoV。鋼中添加V、Nb、Ti形成穩(wěn)定化合物，起第二相強化作用，同時還有利于提高所添加的Mo、V等元素的固溶強化效果，從而提高熱強性和使用溫度。這類鋼可用于制造低于620℃下工作的然氣輪機葉片等。
鉻硅鋼是另一類馬氏體型耐熱鋼，常用的鋼種有4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo鋼等。這類鋼中加入Si后，可提高鋼的抗氧化性，減小鋼在蠕變一切始階段的變形速度；往往加入少量的Mo，可以減小鋼的回火脆性。這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后廣泛用于制造700℃以下工作的各種發(fā)動機的排氣閥，因此也稱筏門鋼。

奧氏體熱強鋼是在18-8奧氏體不銹鋼的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，最常用的鋼種有1Cr18Ni9Ti。奧氏體熱強鋼的化學(xué)穩(wěn)定性和熱強性都高于珠光體和馬氏體耐熱鋼，高溫和室溫下還有較好的塑性和韌度、良好的焊接性和冷加工工藝性能，但切削加工性較差。在600℃以下具有足夠的熱強性。這類鋼的熱處理一般是在固溶淬火處理后，以高于使用溫度約100℃的溫度下進行時效處理，使組織穩(wěn)定。它和Cr13一樣，既是不銹鋼又可作為耐熱鋼使用，可用于鍋爐及氣輪機的過熱器管道和結(jié)構(gòu)部件等。