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ACI / CAST
等级 CAST ASTM CAST EN / DIN CAST UNS WROUGHT
UNS WROGRHT
等级
化学成分(wt%,典型值)
C 铬 Ni Mo 其他 PREN
<0.07 20.0 29.0 2.5 3.2Cu -
铸造小机械性能(在20°C,除非另有说明)
Rp0.2[MPa] Rm [MPa] A% 硬度[HB] 冲击功[J]
170 425 35 110-180 80
物理特性(在20°C,除非另有说明)
显微 ρ[kg / dm3] α[μm/ mK](20 - 100°C) K [W / mK] Cp [J / kgK] 熔化ΔT[°C]
奥氏体 8 15 13 435 1315-1391
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从20世纪30年代后期起,英、德、美等国就开始研究高温合金,第二次大战期间,为了新型发动机的需要,高温合金的研究和使用进入了蓬展时期,40年代初,英国首先在80Ni-20Cr合金中加入少量铝和钛,形成γ相以进行强化,研制成种具有较高的高温强度的镍基合金,同一时期,美国为了适应式发动机用涡轮增压器发展的需要,开始用Vitallium钴基合金制作叶片。
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镍(Ni):镍能提高钢的强度,而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力,在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源(价格高),尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。铬(Cr):在合金钢中,铬能显著提高强度、硬度和耐磨性,同时降低塑性韧性。铬又能提高钢的氧性和耐腐蚀性,因而,耐热钢的重要合金元素。钼(Mo):钼能使钢的晶粒细化,提高淬透性和热强性能,在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力,发生变形,称蠕变)。合金钢中加入钼,能提高机械性能。还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。钴(Co):钴是稀有的贵重金属,用于特殊钢和合金中,耐热强钢和磁性材料。钨(W):钨熔点高,比重大,是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨,可显著提高红硬性和热强性,作切削工具及锻模具用。钛(Ti):钛是钢中强脱氧剂。能使钢的内部组织致密,细化晶粒力;降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体中加入适当的钛,可避免晶间腐蚀。钒(V):钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒,提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。铌(Nb):铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性,提高强度,但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌,可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体中加铌,可防止晶间腐蚀现象。


