近日,德國波鴻魯爾大學(xué)的HansBerns和KarinaGeenen教授研究了一種高間隙原子奧氏體CrMn鋼的高溫強(qiáng)度和抗蠕變性能。
該奧氏體鋼主體元素含量為18Cr、18Mn、0.6N和0.25C(mass%)。該研究分析了此奧氏體鋼在溫度達(dá)到700℃時(shí)的高溫強(qiáng)度和短時(shí)抗蠕變性,以及在固溶退火或初始狀態(tài)冷加工下,其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)變化。在早期蠕變階段,蠕變速率迅速降低至最小蠕變速率,在初始冷加工后更是這樣。晶界附近析出的碳化物和氮化物引發(fā)了蠕變裂紋。晶粒內(nèi)析出物只有在過時(shí)效狀態(tài)才可見,而這種現(xiàn)象被認(rèn)為增強(qiáng)了其抗蠕變性能。
通過此研究他們得出了以下結(jié)論:第一,奧氏體鋼CN0.85在700℃條件下的0.2%拉伸強(qiáng)度與室溫下標(biāo)準(zhǔn)低間隙鋼X5CrNi18-10的一樣高。進(jìn)行拉伸試驗(yàn)過程中,在300℃和550℃~650℃條件下,能觀察到鋸齒。在550℃~700℃條件下,進(jìn)行拉伸試驗(yàn)更易發(fā)生晶間腐蝕。第二,在沿著某些晶界處檢測到高Cr、C、N含量的細(xì)小析出物。第三,在短時(shí)蠕變試驗(yàn)中,高初始蠕變速率在僅發(fā)生百分之幾的蠕變應(yīng)變下減少到最小蠕變速率。預(yù)應(yīng)變后,只需要百分之零點(diǎn)幾的蠕變應(yīng)變就可減少到最小蠕變速率,但是其代價(jià)是更低的蠕變延性。第四,蠕變后,在晶粒和孿晶界檢測到碳化物M7C3和M23C6,含有氮化物M2N的偽珠光體從晶界處長入晶粒。第五,奧氏體鋼CN0.85的拉森-米勒圖表明在溫度550℃以上,與標(biāo)準(zhǔn)熱作模具鋼H11相比,其具有優(yōu)越的抗蠕變性。
(關(guān)鍵字:德國 奧氏體 CrMn鋼 研究)