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耐热钢的选用

一．什么是耐热钢

耐热钢是指在高于450℃条件下工作，并具有足够的强度、抗氧化、耐腐蚀性能和长期的组织稳定性的钢种。

耐热钢从性能上分为热强钢和抗氧化钢（不起皮钢）。含Ni量很高的耐热钢称为高温合金。二．耐热钢的分类与适用范围：见附表一

【附表一】耐热钢的分类与适用范围

三．常用耐热钢的化学成分与机械性能：见附表二；附表三【附表二】常用耐热钢的主要化学成分％．

KY10 ㈢。高温耐蚀合金：四．更高使用温度的钢种㈡．高温耐蚀合金：KF62 KanthalAPM:

㈠．

【附表三】常用耐热钢的室温力学性能

【附表四】常用耐热钢的抗氧化性能

注：氧化增重是质量指标；（）为失重速度；

五。耐热钢的应用性能

㈠．耐热钢的高温腐蚀

耐热钢在高温下使用，根据使用温度的高低，环境因素的不同，不同的钢种会受到不同性质、不同程度的腐蚀·主要包括：

1．高温氧化（狭义）

耐热钢的狭义高温氧化是指耐热钢在高温下与氧气反应生成金属氧化物的过程。氧气可以是纯氧，或是含氧的干燥空气。这是最基本、最基础的耐热钢腐蚀21﹣﹣。该数值愈小，耐热钢的h·cm·现象。其氧化的程度以氧化增重量表示：g抗氧化性能愈强。水蒸气加速高温氧化过程；外加载

荷加速高温氧化过程。

常用耐热钢的抗氧化性能比较见附表四。

2．高温碳化

高温碳化是指耐热钢在高温下含C及其化合物的还原气氛中与其反应生成碳化物的过程。增

重愈小，耐热钢的抗增碳性能力愈强。能力的大小取决于耐热钢表面产生的保护性氧化膜的致密性与稳定性。

3．高温硫化

高温硫化是指耐热钢在高温下的氧化性或还原性含硫介质中与其反应生成硫化物的过程。耐热钢在含硫介质中经受氧化、还原、和抵抗硫腐蚀三重作用。腐21–表示。–cm ·hmm蚀能力以腐

蚀速率·4．高温氮化

高温氮化是指耐热钢在高温下的氮气或含氮介质中与其反应生成氮化物的过程。耐热钢抵抗高温氮化腐蚀的能力大小取决于钢中元素与氮的亲和力。

5．高温卤化

耐热钢在卤族（氟、氯、溴、碘）元素介质中会产生强烈的腐蚀（点状腐蚀）称为高温卤化。其中氯尤其严重，合金中的Cr、Ni、Al、Fe与氯都有很强的亲和力，在低温潮湿环境下形成挥发性很强的化合物。因此，耐热钢在卤族元素介质中使用温度通常不超过500℃。

6．混合气体氧化

在多种元素或化合物的混合介质中，耐热钢会产生两种以上的氧化，如硫化－氧化；硫化－碳化等。这是实际应用中最通常的情况。

7．氢腐蚀

在高温高压的氢气中，氢原子渗入耐热钢中与碳化物发生反应，产生甲烷气体致使钢表面发生气泡或开裂，并且表面脱碳。这种腐蚀称为氢腐蚀。

耐热钢焊接时，焊缝中的氢气排不出来，也造成焊缝的腐蚀。

以上所有的腐蚀现象都是从耐热钢表面的保护性氧化膜遭到破坏开始。钢中主要元素的作用及其含量的不同，致使不同的耐热钢具有不同的抗腐蚀能力。

㈡．耐热钢中主要元素对耐热钢性能的影响

1．C:

碳的作用是双重的。碳是不可缺的稳定奥氏体的元素。碳含量的提高可增强钢的强度与硬度。但碳与铁、铬的亲和力很强，形成有害的碳化铁、碳化铬。降低碳的含量可提高钢的可焊性与冷变形能力。由于对耐热钢主要应用其抗高温氧化能力，故较低的含C量是有利的。一般的含C量应在0.1～0.2％之间。

2．Cr:

铬是耐热钢中抗高温腐蚀的起决定作用的主要元素。其原因之一是铬使铁基固溶体的电极电位提高；吸收铁的电子使其钝化。其原因之二是在钢的表面形成有利的氧化膜Cr O;连续的

致密的氧化膜可有效的阻止离子通32过膜的扩散减缓氧化速度。合金中的Cr含量应达到15～20％以上。高含铬不锈钢有较强的抗氢腐蚀能力。

3．Ni:

镍是耐热钢中与铬形成奥氏体的重要合金化元素，使高铬钢的组织发生变化。提高钢的热强性与耐腐蚀性。其本身也是优良的耐腐蚀材料。

4．Al：

铝在耐热钢的热处理中固溶强化作用大。由于与氧的亲和作用强，高温下形成保护性氧化膜Al O，可有效的阻止离子通过膜的扩散减缓氧化速度。32在渗氮钢中形成坚硬耐蚀的渗氮层。含量多在3～5％之间。过高的含量对钢的力学性能不利。为提高耐热钢的抗高温腐蚀能力，可在表面渗铝，但最多只能镕入≤7％的铝。

5．Si:

硅在高温氧化生成SiO,分布在保护性氧化膜与基体金属之间。组织氧进一2步渗入，降低合金的氧化速度，提高耐热钢的耐蚀性。适量的Si调整钢的机械性能，提高弹性极限，其含

量不超过2％。过量的Si反而提高氧化增重，且影响钢的可焊性能与冷作性能。

6.Ti:

钛在耐热钢中可提高抗氧化性与蠕变强度、持久强度。有明显的防止和减轻晶间腐蚀、应力腐蚀的作用。

7．Mo:

钼在耐热钢中含量为0.5％时，能降低或抑制其它元素导致的回火脆性。在较高回火温度下，能提高钢的热强性和蠕变强度。含量为2～3％钼的耐热钢能抵抗有机酸及还原性介质的腐蚀。钼是贝氏体高强钢的重要元素之一。

8．Mn:

由于锰氧化后生成MnO并与Cr O结合，使氧化速度增加，并降低氧化膜32与基体金属的结合能力，使氧化膜易于脱落。降低了耐热钢的抗氧化性能。它的主要作用是替代镍在低合金钢中作为奥氏体钢的奥氏体化元素。

9．N:

耐热钢中含有2％氮，能稳定钢中的奥氏体。由于氮化物在晶界上析出，提高晶界高温

强度，从而增加了钢的蠕变强度。

。10．Re:

耐热钢中含有0.2％Re,可以提高钢的抗氧化性，提高高温强度和蠕变强度。可以较大幅度的提高耐蚀性。含钇的耐热钢高温下形成的YO能与Cr O、3322、Al O3共同形成致密的氧化膜，提高耐热钢抗氢腐蚀能力.

㈢常用耐热钢的高温强度见附表五。

【附表五】常用耐热钢的高温强度

蠕变强久强度钢号度持σ/σ/

σ/

温温2Cr13 bbbbb100000度1000～度1000100000 10000

10000

℃油淬1050℃℃MPaMPa

℃720～750270 180 260 450 450 330 270

回火475 190 120 210 470 260

500 500 190 230 70 160 160 110

550

160

530

100

40 75

σ/σ/σ/σ/σ/温温度1Cr13 1bbb1h

10000h℃～度103010000h100000h

1000h

100000℃油淬1050℃MPaMPa ℃680～700123 470 220 260 300 400

回火空冷105

500 220 190 450 270

530 230

190 95 160

500 57

116 400 130 4Cr9Si2

1040℃30min 95 500 110

油淬，750℃50 600 58

油冷。镕铝坩650

20 27

埚专用。

//σ/

σ/

σσ/

σ温温度1Cr25Ni20Si2 1bb1b10000h1000h 1100～1105℃100000h度℃1000h10000h℃水或空冷MPa MPa最高使用温度：8 13 800 80020 18

℃；12003 9 900 5

900

连续使用温度： 5

1．0．5

4 10001000

℃；1150 5 ．11100 1100

连续使用温度： 5

0．1200

1200

1050℃～1100/σδ时裂断温度3Cr18Mn12Si2N

（％）℃1100～1150 h ℃间MPa 40Min,空冷30 900 490 44.3

较好的抗氧化性，～～261.839.440

抗硫腐蚀性，47.7

238.3

抗渗碳性，～49.3 97.7～50

℃下可长期在95044.097.5

适用于加热使用。61.4～54.7

炉传送带，炉底板42.0 渗碳炉罐。/ /

σσ造铸温度20Cr20Mn9Ni2Si bb100010000℃法方2N 耐热钢的正确使用六．

根据环境介质的不同，选择适用的耐热钢。1．使用中的注意事项2．

尽量形成稳定致密的保护性氧化膜－预氧化处理⑴．

耐热钢表面具有稳定致密的保护性氧化膜是设备正常使用的必备条件。因此电加热设备在正式启用前，通电加热至足够高的温度，保温足够长的时间，以便形成理想的氧化膜。正常使用过程不能代替预氧化处理。℃（不50预氧化处理应在空炉下进行。预氧化温度应高于正常使用温度小时。如设备长时间～6能超过该材料允许最高使用温度），保温时间4 停用，重新使用前也应作预氧化处理。设备使用温度不超过该材料允许最高使用温度，整体不过烧。⑵．

设备加热均匀，局部不过热。使用棒状加热元件时，加热元件应与⑶．被加热设备保持足够距离。焊接部位必须按照正确的焊接工艺施焊。尽量避免与减少焊缝周围⑷．

母材的氢腐蚀及晶间腐蚀。为确保耐热钢的使用寿命及设备的正常使用，正确选材是保证，搞⑸．清气相环境是前提。气相环境的各种参数是直接决定和影响耐热钢氧化的根本因素。其中包括：7

①．气相的化学成分是单一的氧气还是含两种以上反应气体的混合气体。

②．气相的总压力和反应气体组分的分压以及压力的变化。

③．气体流动状态及流速。

④．流动气体是否含有易与耐热钢表面反应的粒状物。

⑤．环境温度是恒定的还是交变的。

⑥．外力作用是恒定的还是交变的。

⑹．工件的正常加热过程中，在设备内放置同材质的试件，以试件的观察评定结果代替对耐热钢设备的评价。

⑺．耐热钢设备在加热过程中，尽量避免急冷急热。

3．耐热钢的使用场合见附表六。

【附表六】耐热钢的使用场合

600

．常用典型耐热钢特性与用途见附表七。4常用典型耐热钢特性与用途附表七】【

七．中外常用耐热钢钢号对照见附表八。【附表八】

八．部分耐热钢的使用温度：℃热强使用温度：℃1Cr18Ni9Ti 850 650

3Cr18Mn12Si2N 850～950

1Cr20Ni14Si2 950～1050

2Cr20Ni14Si2 900～1000

3Cr17Ni7SiNRe 1100～1200

1Cr16Ni35 1000～1100

1Cr17Ni35 1100～1200

0Cr25Ni20Si2 1100～1200

4Cr28Ni48W6 1200～1350

委托科技大学：

查到的相关资料如下：

Cr25Ni20钢开始氧化温度：1200℃（这个数据可能是错误的）

Cr25Ni20的最高使用温度850℃，抗氧化温度限为1100℃

Cr25Ni20的抗氧化性能（1050℃x500h）：0.10～1.50g/m2.h

耐热钢性能和耐腐蚀指标

耐热钢性能和耐腐蚀指标在高温下具有较高的强度和良好的化学稳定性的合金钢。它包括抗氧化钢(或称高温不起皮钢)和热强钢两类。抗氧化钢一般要求较好的化学稳定性，但承受的载荷较低。热强钢则要求较高的高温强度和相应的抗氧化性。耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力、机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外，根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊接性，以及一定的组织稳定性。此外，还发展出一些新的低铬镍抗氧化钢种。耐热钢基本信息简介：耐热钢（heat-resisting steels) 在高温条件下，具有抗氧化性和足够的高温强度以及良好的耐热性能的钢称作耐热钢。类别：耐热钢按其性能可分为抗氧化钢和热强钢两类。抗氧化钢又简称不起皮钢。热强钢是指在高温下具有良好的抗氧化性能并具有较高的高温强度的钢。耐热钢按其正火组织可分为奥氏体耐热钢、马氏体耐热钢、铁素体耐热钢及珠光体耐热钢等。

用途耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外，根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊接性，以及一定的组织稳定性。中国自1952年开始生产耐热钢。以后研制出一些新型的低合金热强钢，从而使珠光体热强钢的工作温度提高到600～620℃；此外，还发展出一些新的低铬镍抗氧化钢种。耐热钢和不锈耐酸在使用范围上互有交叉，一些不锈钢兼具耐热钢特性，既可用作为不锈耐酸钢，也可作为耐热钢使用。合金元素的作用铬、铝、硅这些铁素体形成的元素，在高温下能促使金属表面生成致密的氧化膜，防止继续氧化，是提高钢的抗氧化性和抗高温气体腐的主要元素。但铝和硅含量过高会使室温塑性和热塑性严重恶化。铬能显著提高低合金钢的再结晶温度，含量为2％时，强化效果最好。镍、锰可以形成和稳定奥氏体。镍能提高奥氏体钢的高温强度和改善抗渗碳性。锰虽然可以代镍形成奥氏体，但损害了耐热钢的抗氧化性。钒、钛、铌是强碳化物形成元素，能形成细小弥散的碳化物，提高钢的高温强度。钛、铌与碳结合还可防止奥氏体钢在高温下或焊后产生晶间腐蚀。碳、氮可扩大和稳定奥氏体，从而提高耐热钢的高温强度。钢中含铬、锰较多时，可显著提高氮的溶解度，并可利用氮合金化以代替价格较贵的镍。硼、稀均为耐热钢中的微量元素。硼溶入固溶体中使晶体点阵发生畸变，晶界上的硼又能阻止元素扩散和晶

常用耐热钢的焊接工艺

常用耐热钢的焊接工艺耐热钢是指钢再高温条件下既具有热稳定性，又具有热强性的钢材。热稳定性是指钢材在高温条件下能保持化学稳定性（耐腐蚀、不氧化）。热强性是指钢材在高温条件下具有足够的强度。其中耐热性能主要通过铬、钼、钒、钛、铌等合金元素来保证，因此在焊接材料的选择上应根据母材的合金元素含量来确定。耐热钢在石油石化工业装置施工中应用较为广泛，我们能够经常接触到的多为合金含量较低的珠光体耐热钢，如15CrMo，1Cr5Mo等。 1铬钼耐热钢的焊接性铬和钼是珠光体耐热钢的主要合金元素，显著提高金属的高温强度和高温抗氧化性，但它们使金属的焊接性能变差，在焊缝和热影响区具有淬应倾向，焊后在空气中冷却易产生硬而脆的马氏体组织，不仅影响焊接接头的机械性能，而且产生很大的内应力，从而产生冷裂倾向。因此耐热钢焊接时的主要问题是裂纹，而形成裂纹的三要素是：组织、应力和焊缝中的含氢量，因此制定合理的焊接工艺尤为重要。 2珠光体耐热钢焊接工艺 2.1坡口坡口的加工通常用火焰或者等离子切割工艺，必要时切割也要预热，打磨干净后做PT检验，去除坡口上的裂纹。通常选用V型坡口，坡口角度为60°，从防止裂纹的角度考虑，坡口角度大些有利，但

是增加了焊接量，同时将坡口及内处两侧打磨干净，去除油污、铁锈及水份等污物（去氢、防止气孔）。 2.2组对要求不能强制组对，防止产生内应力，由于铬钼耐热钢裂纹倾向较大，故在焊接时焊缝的拘束度不能过大，以免造成过大的刚度，特别在厚板焊接时，妨碍焊缝自由收缩的拉筋、夹具和卡具等应尽量避免使用。 2.3焊接方法的选用目前，我们石油石化安装单位管线焊接常用的焊接方法是钨极氩弧焊打底，焊条电弧焊填充盖面，其它焊接方法还有熔化极惰性气体保护焊（MIG焊）、CO2气体保护焊、电渣焊和埋弧自动焊等。 2.4焊接材料的选择选配焊接材料的原则，焊缝金属的合金成分与强度性能基本上要与母材相应指标一致或者应达到产品技术条件提出的最低性能指标。而且为了降低氢含量应先用低氢型碱性焊条，焊条或者焊剂应按规定工艺烘干，随用随取，要装在焊条保温桶中随用随取，焊条再保温桶内不得超过4个小时，否则应重新烘干，烘干次数不得超过三次，这在具体施工过程中都有详细的规定。铬钼耐热钢手弧焊时，也可选用奥氏体不锈钢焊条，如A307焊条，但焊前仍需要预热，这种方法适用于焊件焊后不能热处理的情况。耐热钢焊材选用表如下所示：

电焊条牌号及用途

电焊条汇总及用途 2011年11月6日整理堆焊焊条一、堆焊焊条牌号：GB(AWS) D107、D132、D167、D172、D212、D256、D276、D307、D317、D322、D337、D397、D502、D507、D507Mo、D512、D516MA、D517、D547、D547Mo、D557、D577、D608、D658、D667、D698、D707、D717、D968 牌号二、主要用途： 1、D107EDPMn2-1.5常温低硬度堆焊，如车轴等磨损面； 2、D132EDPCrMo-A2-03常温中硬度堆焊，适于矿山机械堆焊与修补； 3、D167EDPMn6-15常温高硬度堆焊，用于农业、建筑机械等的磨损部分的堆焊； 4、D172EDPCrMo-A3-03常温高硬度堆焊，用于堆焊齿轮、挖泥斗等磨损面； 5、D212EDPCrMo-A4-03常温高硬度堆焊，用于堆焊挖斗、矿山机械等受磨损的机件表面； 6、D256EDNn-A-16高锰钢堆焊，用于各种破碎机等受冲击磨损部位的堆焊； 7、D276EDCrNn-B-16耐气蚀高铬锰钢堆焊

8、D307EDD-D-15高速钢刀具、刃口堆焊； 9、D317EDRCrMoWV-A3-15冷冲模及切削刀具的堆焊； 10、D322EDRCrMoWV-A1-03同D317； 11、D337EDRCrW-15热煅模堆焊； 12、D397EDRCrMnMo-15热煅模堆焊； 13、D502EDCr-A1-03轴及中温高压阀门堆焊，堆焊金属具有空淬特性； 14、D507EDrCrW-15同D502 D507MoEDRCrMnMo-15中温高压阀门堆焊，堆焊金属具有空淬特性； 15、D512EDCr-B-03轴及过热蒸汽阀门堆焊，堆焊金属具有空淬特性； 16、D516MAEDCrMn-A-16中温高压阀门堆焊，堆焊金属具有空淬特性； 17、D517EDCr-B-15轴及过热蒸汽阀门堆焊，堆焊金属具有空淬特性； 18、D547EDCrNi-A-15高温高压阀门堆焊，抗擦伤性强； 19、D547MoEDCrNi-B-15高温高压阀门堆焊，堆焊金属时效强化效果显着； 20、D557EDCrNi-C-15同D547Mo D577EDZCrMn-C-15中温高压阀门堆焊，堆焊工艺简单，易于操作； 21、D608EDZ-A1-08抗磨粒磨损表面堆焊； 22、D658Fe-Cr-B高铬钼石墨型焊条，堆焊高温耐磨，耐腐蚀的部件； 23、D667EDZCr-C-15抗强烈磨损表面堆焊，耐磨损、耐腐蚀和耐气蚀能力良好； 24、D698Fe-Cr-B用于破碎机，搅拌机的磨损修复，如砖机搅刀、水泥厂塔盘等； 25、D707EDW-A-15碳化钨型，抗强烈磨损表面堆焊； 26、D717------用于耐岩石强烈磨损的机械零件； 27、D968Fe-Cr-B铬、硼含量较高，广泛用于矿山、建材、石料破碎等易磨损件的修复铬镍不锈钢焊条一、焊条牌号：GB(AWS) A002、A022、A022Mo、A042、A052、A062、A102、A107、A132、A137、A172、A202、A207、A212、A237、A222、A302、A302SL、A307、A312、A402、A407、A412、A422、A502、A507、A607、A902 牌号二、主要用途： 1、A002E308L-16用于超低碳00Cr19Ni10不锈钢结构的焊接；

(新)耐热钢及高温合金_

耐热钢及高温合金耐热钢及高温合金各种动力机械，加热电站中的锅炉和蒸汽轮机、航空和舰艇用的燃汽轮机以及原子反应堆工程等结构中的许多结构件是在高温状态下工作的。工作温度的升高，一方面影响钢的化学稳定性；另一方面降低钢的强度。为此，要求钢在高温下应具有 (1)抗蠕变、抗热松弛和热疲劳性能及抗氧化能力 (2)在一定介质中耐腐蚀的能力以及足够的韧性 (3)具有良好的加工性能及焊接检 (4)按照不同用途有合理的组织稳定性。耐热钢是指在高温下工作并具有一定强度和抗氧化耐腐蚀能力的钢种，耐热钢包括热稳定钢和热强钢。热稳定钢是指在高温下抗氧化或执高温介质腐蚀而不破坏的钢种，如炉底板、炉栅等。它们工作时的主要失效形式是高温氧化。而单位面积上承受的载荷并不大。热强钢是指在高温下有一定抗氧化能力并具有足够强度而不产生大量变

形或断裂的钢种，如高温螺栓、涡轮叶片等。它们工作时要求承受较大的载荷，失效的主要原因是高温下强度不够。 1 钢的热稳定性和热稳定钢一、钢的抗氧化性能及其提高途径工件与高温空气、蒸汽或燃气相接肽表面要发生高温氧化或腐蚀破坏。因此，要求工件必须具备较好的热稳定性。除了加入合金元素方法外，目前还采用渗金属的方法，如渗Cr、渗Al或渗Si，以提高钢的抗氧化性能。二、热稳定钢热稳定钢(又称抗氧化钢广泛用于工业锅炉中的构件，如炉底板、马弗罐、辐射管等这种用途的热稳定钢有铁素体F型热稳定钢和奥氏体A型热稳定钢两类。 F型热稳定钢是在F不锈钢的基础上进行抗氧化合金化而形成的钢种、具有单相F基体，表面容易获得连续的保护性氧化膜。根据使用

温度，可分为Cr13型钢、Cr18型钢和Cr25型钢等。F型热稳定钢和F不锈钢一样，因为没有相变，所以晶粒较粗大，韧性较低，但抗氧化性很强。 A型热稳定钢是在A型不锈钢的基础上进一步经Si、Al抗氧化合金化而形成的钢种。A型热稳定钢比F型热稳定钢具有更好的工艺性能和热强性。但这类钢因消耗大量的Cr、Ni资源，故从50年代起研究了Fe-Al－Mn系和Cr－Mn-N系热稳定钢，并已取得了一定进展。 2 金属的热强性一、高温下金属材料力学性能特点在室温下，钢的力学性能与加载时间无关，但在高温下钢的强度及变形量不但与时间有关，而且与温度有关，这就是耐热钢所谓的热强性。热强性系指耐热钢在高温和载荷共同作用下抵抗塑性变形和破坏的能力。由此可见在评定高温条件下材料的力学性能时，必须用热强性来评定。热强性包括材料高温条件下的瞬时性能和长时性能。瞬时性能是指在高温条件下进行常现力学性能试验所测得的性能指标。如高温拉伸、高温冲击和高温硬度等。其特点是高温、短时加载，一般说来瞬时性能P是钢热强性的一个侧面，所测得的性能指标一般

耐热钢性能与材质

材料名称：耐热钢铸件牌号：ZG35Cr26Ni12 标准：GB 8492-87 ●特性及适用范围：最高使用温度为1100℃，高温强度高，抗氧化性能好，在规格范围内调整其成分，可使组织内含有一些铁素体，也可为单相奥氏体。能广泛地用于许多类型的炉子构件，但不宜用于温度急剧变化的地方 ●化学成份：碳C ：0.20～0.50 硅Si：≤2.00 锰Mn：≤2.00 硫S ：≤0.04 磷P ：≤0.04 铬Cr：24.0～28.0 镍Ni：11.00～14.00 ●力学性能：抗拉强度σb (MPa)：≥490 条件屈服强度σ0.2 (MPa)：≥235 伸长率δ(％)：≥8 ●热处理规范及金相组织：热处理规范：铸件不经热处理，若有需要，由供需双方协定。 ●交货状态：铸态材料名称：耐热钢铸件牌号：ZG40Cr25Ni20 标准：GB 8492-87 ●特性及适用范围：最高使用温度为1150℃，具有较高的蠕变和持久强度，抗高温气体腐蚀能力强，常用于作炉辊、辐射管、钢坯滑板、热处理炉炉辊、管支架、制轻转化管、乙烯裂介管以及需要较高蠕变强度的零件。 ●化学成份：碳C ：0.35～0.45 硅Si：≤1.50 锰Mn：≤1.75 硫S ：≤0.04 磷P ：≤0.04 铬Cr：23.0～27.0 镍Ni：19.00～22.00 钼Mo：≤0.50 ●力学性能：抗拉强度σb (MPa)：≥440

条件屈服强度σ0.2 (MPa)：≥235 伸长率δ(％)：≥8 ●热处理规范及金相组织：热处理规范：铸件不经热处理，若有需要，由供需双方协定。 ●交货状态：铸态 SUS314对应国标0Cr25Ni20Si2 特性： SUS314属于奥氏体型耐热耐腐蚀性不锈钢材料，具有所有奥氏体不锈钢的性能,另外还具有耐高温抗氧化性强，所以又称为耐热钢的代表，因为含有2%的硅元素，所以为高级工程（化工设备、酸高温环境下使用）的首选不锈钢材料。应用：热处理工业、水泥制造等行业不可或缺的金属材料。 SUS314不锈钢 SUS314属于奥氏体不锈钢，化学成分是： C Max：0.25%； Mn Max：2.00%； P Max：0.045%； S Max：0.030%； Si：Max：1.50－3.00%； Cr：23.00－26.00%； Ni：19.00－22.00%。

常用钢材的分类及用途汇总(超全面)

常用钢材的分类和用途 1、钢材的概念：钢材是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成我们所需要的各种形状、尺寸和性能的材料。钢材是国家建设和实现四化必不可少的重要物资，应用广泛、品种繁多，根据断面形状的不同、钢材一般分为型材、板材、管材和金属制品四大类、为了便于组织钢材的生产、订货供应和搞好经营管理工作，又分为重轨、轻轨、大型型钢、中型型钢、小型型钢、钢材冷弯型钢，优质型钢、线材、中厚钢板、薄钢板、电工用硅钢片、带钢、无缝钢管钢材、焊接钢管、金属制品等品种。 2、钢材的生产方法大部分钢材加工都是钢材通过压力加工，使被加工的钢（坯、锭等）产生塑性变形。根据钢材加工温度不钢材同以分冷加工和热加工两种。钢材的主要加工方法有：轧制：将钢材金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙（各种形状），因受轧辊的压缩使材料截面减小，长度增加的压力加工方法，这是生产钢材最常用的生产方式，主要用来生产钢材型材、板材、管材。分冷轧、热轧。锻造钢材：利用锻锤的往复冲击力或压力机的压力使坯料改变成我们所需的形状和尺寸的一种压力加工方法。一般分为自由锻和模锻，常用作生产大型材、开坯等截面尺钢材寸较大的材料。拉拨钢材：是将已经轧制的金属坯料（型、管、制品等）通过模孔拉拨成截面减小长度增加的加工方法大多用作冷加工。挤压：是钢材将金属放在密闭的挤压简内，一端施加压力，使金属从规定的模孔中挤出而得到有同形状和尺寸的成品的加工方法，多用于生产有色金属材钢材一、黑色金属、钢和有色金属在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢材钢与有色金属的基本概念。 1、黑色金属是指铁和铁的合金。如钢、生铁、铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁钢材为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和钢材制造铸件。把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即得到铸铁（液状），把液状铸铁浇铸成铸件钢材，这种铸铁叫铸铁件。铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在钢材炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。 2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯和直钢材接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。钢材钢属于黑色金属但钢

常用钢材及焊条力学性能参数表

常用焊接材料的选用原则一、同种钢材焊接时焊条的选用要点 1、考虑工件的物理、机械性能和化学成分。（1）从等强度观点出发，选择满足机械性能要求的焊条，或结合母材的焊接性，改用不等强度而韧性好的焊条，但需改变焊缝的结构形式，以满足等强度、等刚度的要求。（2）使熔敷金属的合金成分符合或接近母材。（3）当母材化学成分中的碳、硫或磷等有害杂质较高时，应选用抗裂性和抗气孔性能力较强的焊条，如低氢型焊条等。 2、考虑工件的工作条件和使用性能。（1）工件在承受动载荷和冲击载荷下，除了要求保证抗拉强度和屈服强度外，对冲击韧性和塑性均有较高的要求，此时应选用低氢型、钛钙型和氧化铁型焊条。（2）工件在腐蚀介质中工作时，必须分清介质的种类、浓度、工作温度以及腐蚀类型（一般腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等），从而选择合适的不锈钢焊条。（3）工件在受磨损条件下工作时，须区分是一般磨损还是冲击磨损；是金属间磨损还是磨粒磨损；是在常温下磨损，还是在高温下磨损等。还应考虑是否在腐蚀介质中工作，以选择合适的堆焊焊条。（4）处在低温或高温下工作的工件，应选择能保证低温或高温机械性能的焊条。 3、考虑工件的复杂程度、刚度大小、焊接坡口制备和焊接部位等。（1）形状复杂或大厚度的工件，由于其焊缝金属在冷却收缩时产生的内应力大，容易产生裂纹。因此，必须采用抗裂性好的焊条，如低氢型焊条、高韧性焊条或氧化铁型焊条。（2）焊接部位所处的位置不能翻转时，必须选择能进行全位置焊接的焊条。（3）因受条件限制而使某些部位难以清理干净时，就应考虑选用氧化性强，对铁锈、氧化皮和油污反应不敏感的酸性焊条，以免产生气孔等缺陷。 4、考虑施焊工作条件。（1）没有直流焊机的地方应选用交、直流两用焊条。（2）某些钢材（如珠光体耐热钢）需进行焊后热处理，以消除残余应力。但受

常用焊条说明及用途

焊条及其使用说明：碳钢焊条适用于碳钢和低强度的低合金钢的焊接。选择焊条依据钢材的化学成分、力学性能、抗裂性能的要求，同时考虑焊接结构、钢板厚度、工作条件、受力情况、焊机性能等因素综合分析。必要时，做焊接试验，制订相应的工艺措施，再确定选用焊条。 ⒈碳钢的焊接一般选用与钢材强度等级相对应的焊条，同时考虑结构复杂、厚板、刚度大、动负荷、可焊性差的，一般选用塑性好、冲击韧性高、抗裂性能好的低氢型焊条。对焊接位置有特殊要求的，采用相应专用焊条，如立向下焊条、打底焊条等。为提高焊接效率可选用铁粉型焊条。 ⒉对焊缝冷却速度快、强度增高、焊缝易产生裂纹的，此时可选用比母材强度低一级的焊条；低碳钢与低合金钢之间的异种钢焊接，一般选用与强度等级低的钢材相应的焊条，并且考虑低合金钢因素，以选用低氢型为宜。 ⒊对于中碳钢的焊接，由于钢材含碳量较高，增大了焊接裂纹倾向，一般选用低氢型焊条并采用预热、缓冷等方法及相适应的焊接工艺等措施。 ⒋铸钢可焊性差，一般含碳量较高，工件厚大，结构复杂，极易产生焊接裂纹，当铸钢合金元素多时，就更为突出。一般选用低氢型焊条，并采取预热、缓冷等方法及相应的焊接工艺等措施。 ⒌为保证焊接质量，对工件焊口应清理干净，不准有油污、铁锈、水分、油漆及污物等，对使用低氢型焊条尤为重要。 ⒍对低氢型焊条，焊前焊条须经350℃烘焙1h ，并随烘随用，否则易产生气孔、夹渣、裂纹等缺陷。纤维素焊条一般不需烘焙，若受潮，按说明书规定温度焊前烘焙，但温度过高将破坏焊条的焊接工艺性能。 ⒎说明书中规定的焊接电流为参考值，实际操作中应具体掌握，如工件预热，可比正常电流低5%～15%；立焊和仰焊比平焊的电流小10%～15%；采用直流时可比交流减小10%左右。在使用直流焊机时，注意说明书规定焊接所阶级性，否则影响焊接工艺。 ⒏对低氢型焊条一般不应反复烘焙，防止药皮酥脆、脱落。 J421 J421Fe J421Fe16 J421X J422 J422GM J422Fe J422Fe16 J423 J424 J425 J426 J427 J501Fe J501Fe15 J501Fe18 J502 J503 J505 J506 J506Fe J506Fe-1 J506Fe18 J506H J506D J506X J507 J507Fe J507Fe16 J507H J507D J507X J421 E4313 E6013 焊接低碳钢结构，特别适于薄板小件及要求焊缝表面美观和光洁的盖面焊。 J421Fe E4313 E6013 焊接一般低碳钢结构，特别适于薄板小件及短焊缝的间断焊和要求焊缝表面光洁的盖面焊。 J421Fe16 E4324 E6024 焊接一般低碳钢结构和用于要求表面光洁的盖面焊。 J421X E4313 E6013 适用于焊接一般船用碳钢及镀锌钢板，尤其适用于薄板立向下焊及间断焊。 J422 E4303 用于焊接较重要的低碳钢结构和强度等级低的低合金钢结构，如Q235、09MnV 、09Mn2等。 J422GM E4303 适用于海上平台、船舶、车辆、工程机械等结构表面装饰焊缝的焊接。 J422Fe E4303 用于焊接较重要的低碳钢结构和强度等级低的低合金钢结构，如Q235、09MnV 、09Mn2等。 J422Fe16 E4323 用于较重要的低碳钢结构的焊接。 J423 E4301 用于焊接较重要的低碳钢结构，如车辆、建筑结构、重型机械结构等的焊接。 J424 E4320 E6020 可焊接较重要的碳钢结构，如重型机械、建筑机械等。

耐热钢焊条的选用

性焊条手弧焊盖面的工艺，大大提高了焊接质量。但这类焊条抗裂性次于低氢型焊条，在单独使用或用于厚壁管焊接时，应选择低氢型耐热钢焊条。常用低合金耐热钢焊条的成分、性能、特征和用途见表1。（4）低温钢焊条的选用低温钢是在－40～－196℃的低温范围工作的低合金专用钢材。按化学成分来划分，低温钢主要有含镍钢和无镍钢两类。国外一般使用含镍低温钢，如3.5Ni钢、5 Ni钢和9Ni钢等；我国多使用无镍低温钢。选择低温钢焊接材料首先应考虑接头使用温度、韧性要求以及是否要进行焊后热处理等，尽量使焊缝金属的化学成分和力学性能（尤其是冲击韧性）与母材一致。经焊后热处理后，焊缝仍应具有较高的低温韧性。由于对焊缝金属的低温韧性提出了严格的要求，低温钢焊条药皮均采用低氢型。焊接时要求尽量采用小的焊接线能量，避免焊缝金属及近缝区形成粗晶组织而降低低温韧性。含镍低温钢除手弧焊外，主要采用氩弧焊进行焊接，采用与母材相同成分的焊丝，保护气体为Ar或在Ar中加入2%的O 2或5%～10%的CO 2 ，以改善焊缝成形。常用低温钢焊条的成分、性能、特征和用途见表2。 5.3 不锈钢焊条的选用

耐热钢铸件耐热钢

耐热钢铸件耐热钢耐热钢铸件工业使用耐热钢总论耐热钢是指在高温下工作的钢材。耐热钢铸件的发展与电站、锅炉、燃气轮机、内燃机、航空发动机等各工业部门的技术进步密切相关。由于各类机器、装置使用的温度和所承受的应力不同，以及所处环境各异，因此所采用的钢材种类也各不相同。这里所谈的温度是个相对的概念。最早在锅炉和加热炉中使用的材料是低碳钢，使用的温度一般在200℃左右，压力仅为0.8MPa。直到现在使用的锅炉用低碳钢，如20g，使用温度也不超过450℃，工作压力不超过6MPa。随着各类动力装置的使用温度不断提高，工作压力迅速增加，现代耐热钢的使用温度已高达700℃，使用的环境也变得更加复杂与苛刻。现在，耐热钢铸件的使用温度范围为200～1300℃，工作压力为几兆帕到几十兆帕，工作环境从单纯的氧化气氛，发展到硫化气氛、混合气氛以及熔盐和液金属等更复杂的环境。为了适应各种工作条件不断发展的要求，耐热钢铸件也在不断地发展。从最早期的低碳钢、低合金钢，到成分复杂的、多元合金化的高合金耐热钢。现按珠光体型低合金热强钢、马氏体型热强钢、阀门钢、铁素体型耐热钢、奥氏体型耐热钢、等分别介绍如下。 1）珠光体型低合金热强钢该种钢的代表：12Cr1MoV此种钢组织稳定性较好，当温度高达580℃时仍具有良好的热强性。 2）马氏体型热强钢该种钢的代表：Cr12型马氏体热强钢，有优良的综合力学性能、较好的热强性、耐蚀性及振动衰减性，广泛用于制造汽轮机叶片而形成独特的叶片钢系列，并广泛用作气缸密封环、高温螺栓、转子和锅炉过热器、在热器管、燃气轮机涡轮盘、叶片、压缩机及航空发动机压气机叶片、轮盘、水轮机叶片及宇航导弹部件等。Cr12型耐热钢的开发与应用已有60多年历史，至少已有300余种牌号。但其成分的差别不大，都是以Cr12钢为基础在添加钨、钼、钒、镍、铌、硼、氮、钛、钴等元素含量上做些变化。 3）阀门钢阀门钢是耐热钢的一个重要分支，该种钢的代表：21Cr-9Mn-4Ni-N钢（21-4N），与21Cr-12NiN、 14Cr-14Ni2W-Mox相比，性能优越较经济，在汽油机排气阀门上迅速得到广泛应用。在21-4N钢基础上添加硫改善切削性能形成了21-4NS。添加铌、钼、钨和钒，提高了高温强度、疲劳强度和耐磨性，开发了 21-4WNbN，X60CrMnMoVNbN2110钢。 4）铁素体型耐热钢在室温和使用温度条件下这类钢的组织为铁素体。这类钢铬含量高于12%，不含镍，只含有少量的硅、钛、钼、铍等元素。 5）奥氏体型耐热钢该种钢的代表：18Cr-8Ni、25Cr-20Ni及Cr-Mn-N、Fe-Mn-Al等钢。这类钢在高温下具有较高的热强性，及优异的抗氧化性。一般制作用于600℃以上承受较高应力的部件，其抗氧化性温度可达850～1250℃。这类钢基本上是和不锈钢同时发展起来的，有些钢同时就是优异的奥氏体型不锈钢。我国在奥氏体型钢方面，除仿制和生产了大量国外耐热钢牌号外，多年来还开发了Cr-Mn-N、Cr-Mn-Ni-N、Cr-Ni-N及Fe-Al-Mn和Cr-Mn-Al-Si系耐热钢。Cr18Mn12Si2N、Cr20Mn9Ni2Si2N及 3Cr24Ni7SiNRe列入国家标准推广应用。铸造耐热钢在耐热钢领域中占有相当大的比重。20世纪70～80年代以来，由于石油化学工业的飞速发展，在大型合成氨及乙烯装置中采用了大量的高合金耐热铸钢，其使用温度可达1150℃，开发了一系列 Fe-Cr-Ni基耐热钢及耐热合金。如4Cr25Ni35Co15W、4Cr25Ni35WNb、5Cr28Ni48W5等。一些发达国家早在20世纪30年代就制定了耐热铸钢标准。1987年，我国建立了第一个耐热铸钢国家标准。 6）沉淀硬化型耐热钢

铬钼耐热钢焊接

铬钼耐热钢焊接 1 材料钢管、钢板、管件、阀门、法兰及锻件应具有质量证明文件，质量证明文件应包括下列内容： a）材料标准代号； b）材料规格、牌号及特性数据； c）材料生产批号及供货状态； d）生产单位名称； e）检验印鉴标志。当材料有下列情况之一时，不得使用： a）质量证明文件特性数据不符合产品标准及订货技术条件或对其有异议； b）实物标识与质量证明文件标识不符； c）要求复验的材料未经复验或复验不合格。用于压力容器的铬钼耐热钢材料应执行GB150的相应规定；用于管道的铬钼耐热钢材料应执行SH3501的相应规定。钢管、钢板、管件、阀门、法兰及锻件经验收合格后应做上合格标记。入库贮存应按不同材质、规格分别放置，妥善保管。材料在使用前应核对其材质、牌号和规格，进行外观质量检查，并符合下列要求：a）表面不得有裂纹、折叠、发纹、夹层、结疤等缺陷； b）表面锈蚀、凹陷划痕及其他机械损伤的深度不应超过相应产品标准允许的厚度负偏差； c）有符合产品规定的标识。若钢管或钢板表面局部存在不允许的缺陷时，应予以消除。但缺陷消除后减薄量不超过材料厚度负偏差。 2 焊接材料焊接材料的选择应根据被焊钢材的化学成分、力学性能以及使用和施焊条件综合考虑。选择原则如下： a）选用与被焊钢材化学成分相当的焊接材料； b）熔敷金属的抗拉强度值应不低于钢材标准抗拉强度值的下限； c）具有良好的焊接工艺性能；当设计温度低于425℃，且因现场施工条件限制难于进行焊后热处理时，经设计单位或建设单位同意，可选用高铬镍（25％Cr-13%Ni及以上）奥氏体焊接材料进行焊接，焊后不做热处理。铬钼耐热钢与碳素钢或不同钢号的铬钼耐热钢之间组成的异种钢焊接接头，可按合金含量较低一侧的钢材选用焊接材料。铬钼耐热钢与奥氏体钢组成的异种钢焊接接头，当设计温度低于425℃时，宜选用25％Cr-13%Ni及以上的奥氏体焊接材料；当设计温度高于或等于425℃时，应选用镍基焊接材料。铬钼耐热钢焊接所用焊接材料应有质量证明文件，其质量应符合相应标准的规定。未列入国家标准的焊接材料应符合合同规定的技术条件，并进行熔敷金属试验验证，且经设计单位或建设单位确认后使用。

耐热钢

5．1．4．2 耐热钢耐热钢是指在高温下有良好的化学稳定性和较高强度，能较好适应高温条件的特殊合金钢。主要用于制造工业加热炉、内燃机、石油及化工机械与设备等高温条件工作的零件。 (1)耐热性的概念钢的耐热性包括热化学稳定性和高温强度两方面的涵义。热化学稳定性是指钢在高温下抵抗各类介质的化学腐蚀的能力，其中最基本且最重要的是抗氧化性。热化学稳定性主要由钢的化学成分决定。在钢中加人Cr、Al和Si对提高抗氧化能力有显著的效果，因为Cr、Al和Si在高温氧化时能与氧形成一层完整致密具有保护性的Cr2O3，A12O3或SiO2氧化膜。其中Cr 是首选的合金元素，当钢中WCr≈15％时，钢的抗氧化温度可达900℃；WCr ≈20％～25％时，钢的抗氧化温度可达1100℃。稀土(少量的钇、铈等)元素也能提高耐热钢的抗高温氧化的能力。这主要是由于稀土氧化物除了能改善氧化膜的抗氧化性能外，还能改善氧化膜与金属表面的结合力。在钢的表面渗铝、渗硅或铬铝、铬硅共渗都有显著的抗氧化能力。高温强度是指钢在高温下抵抗塑性变形和断裂的能力。常用蠕变极限和持久强度这两个力学性能指标来考核。通过在钢中加入Cr、Ni、W、Mo等元素形成固溶体，强化基体，提高再结晶温度，增加基体组织稳定性；加入V、Ti、Nb、Al等元素，形成硬度高、热稳定性好的碳化物，阻止蠕变的发展，起弥散强化的作用；微量B与稀土(RE)元素，强化晶界等措施可提高钢的高温强度。 (2)常用耐热钢按使用特性不同，耐热钢分为以抗氧化性为主要使用特性的抗氧化钢和以高温强度为主要使用特性的热强钢。 ①抗氧化钢抗氧化钢大多数是在碳质量分数较低的高Cr钢、高CrNi钢或高Cr—Mn 钢基础上添加适量Si或Al配制而成的，主要有铁素体型和奥氏体型两类。铁素体型抗氧化钢，如1Crl3SiAl，其最高使用温度900℃，常用作喷嘴、退火炉罩等。奥氏体型抗氧化钢，如2Cr20Mn9Ni2Si2N和3Crl8Mnl2Si2N 钢具有良好的抗氧化性能(最高使用温度可达1000℃、抗硫腐蚀和抗渗碳能力，还具有良好的铸造性能，所以常用于制造铸件，还可进行剪切、冷热冲压和焊接。

耐热钢焊条及选用

电焊条的选用（二） (3)耐热钢焊条的选用低合金耐热钢要在高温下长期工作，为了保证耐热钢的高温性能，须向钢中加入较多的合金元素（如C r、Mo、V、Nb等）。在选择焊接材料时，首先要保证焊缝性能与母材匹配，具有必要的热强性，因此要求焊缝金属的化学成分应尽量与母材一致。如果焊缝与母材化学成分相差太大，高温长期使用后，接头区域某些元素发生扩散现象（如碳元素在熔合线附近的扩散），使接头设法性能下降。耐热钢焊条一般可按钢种和构件的工作温度来选用。选配耐热钢焊接材料的原则是焊缝金属的合金成分和性能与母材相应指标一致，或应达到产品技术条件提出的最低性能指标。为了提高焊缝金属的抗热裂能力，焊缝中的碳含量应略低于母材的碳含量，一般应控制在0.07%～0.15%之间。由于钢中碳和合金元素的共同作用，耐热钢焊接时极易形成淬硬组织，焊接性较差。为此耐热钢一般焊前预热，焊后进行回火处理。近年来，在薄壁管焊接中普遍采用了氩弧焊打底，酸性焊条手弧焊盖面的工艺，大大提高了焊接质量。但这类焊条抗裂性次于低氢型焊条，在单独使用或用于厚壁管焊接时，应选择低氢型耐热钢焊条。常用低合金耐热钢焊条的成分、性能、特征和用途见表1。（4）低温钢焊条的选用低温钢是在－40～－196℃的低温范围工作的低合金专用钢材。按化学成分来划分，低温钢主要有含镍钢和无镍钢两类。国外一般使用含镍低温钢，如3.5Ni钢、5Ni钢和9Ni钢等；我国多使用无镍低温钢。选择低温钢焊接材料首先应考虑接头使用温度、韧性要求以及是否要进行焊后热处理等，尽量使焊缝金属的化学成分和力学性能（尤其是冲击韧性）与母材一致。经焊后热处理后，焊缝仍应具有较高的低温韧性。由于对焊缝金属的低温韧性提出了严格的要求，低温钢焊条药皮均采用低氢型。焊接时要求尽量采用小的焊接线能量，避免焊缝金属及近缝区形成粗晶组织而降低低温韧性。含镍低温钢除手弧焊外，主要采用氩弧焊进行焊接，采用与母材相同成分的焊丝，保护气体为Ar或在Ar中加入2%的O2或5%～10%的CO2，以改善焊缝成形。常用低温钢焊条的成分、性能、特征和用途见表2。 5.3 不锈钢焊条的选用根据室温组织,不锈钢可分类为：奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢及奥氏体+铁素体双相钢四大类。奥氏体不锈钢含Cr14%～25%，含Ni8%～25%，以Cr18Ni18为代表的系列主要用于耐蚀条件，以Cr25N o20为代表的系列则主要用做耐高温场合。选择奥氏体不锈钢焊接材料时，首先要保证焊缝金属具有与母材一致的耐蚀性能，即焊缝金属主要化学成分要尽量接近母材，其次还应保证焊缝具有良好的抗裂性和综合力学性能。 Cr13系列及以Cr12为基的多元合金化的钢属马氏体不锈钢，这类钢具有较大的淬硬倾向。马氏体不锈钢焊接时出现的问题主要是冷裂纹及近缝区淬硬脆化。马氏体不锈钢焊接材料的选择有两条途径：一是为了满足使用性能要求，保证焊缝金属与母材的化学成分一致，使焊后热处理后二者力学性能及使用性能（如耐蚀性）相接近，这时须采用同质填充材料；二是在无法采用预热或焊后热处理的情况下，为了防止裂纹，采用奥氏体型焊接材料，使焊缝成为奥氏体组织，这种情况下焊缝强度难以与母材匹配。含Cr17%～28%的高铬钢属铁素体不锈钢，主要用作热稳定钢。铁素体不锈钢在焊接加热和冷却过程中不发生相变，焊后即使快速冷却也不会产生淬硬组织。铁素体不锈钢焊接时出现的问题主要是近缝区晶粒易于长大，形成粗大铁素体，热影响区韧性下降导致脆化。铁素体不锈钢焊接应选择杂质（C、N、S、P

不锈钢和耐热钢

、不锈钢: 按成分可分为Cr系（400系列）、Cr—Ni系（300系列）、Cr- Mn —Ni （200 系列）及析出硬化系（600系列）。 200系列一铬-镍-锰奥氏体不锈钢 300系列一铬-镍奥氏体不锈钢301—延展性好，用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。302 —耐腐蚀性同304,由于含碳相对要高因而强度更好。303—通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。304 —即18/8不锈钢。GB牌号为 0Cr18Ni9。 309—较之304有更好的耐温性。316—继304之后，第二个得到最广泛应用的钢种，主要用于食品工业、制药行业和外科手术器材，添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。型号321—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。 400系列一铁素体和马氏体不锈钢。408—耐热性好，弱抗腐蚀性，11% 的Cr，8%的Ni。409—最廉价的型号（英美），通常用作汽车排气管，属铁素体不锈钢（铬钢）。410—马氏体（高强度铬钢），耐磨性好，抗腐蚀性较差。416 —添加了硫改善了材料的加工性能。420—“刃具级”马氏体钢，类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。也用于外科手术刀具，可以做的非常光亮。430—铁素体不锈钢，装饰用，例如用于汽车饰品。良好的成型性，但耐温性和抗腐蚀性要差。 440—高强度刃具钢，含碳稍高，经过适当的热处理后可以获得较高屈服强度，硬度可以达到58HRC，属于最硬的不锈钢之列。最常见的应用例子就是“剃须刀片”。常用型号有三种：440A、440B、440C，另外还有440F （易加工型）。 500系列一耐热铬合金钢。 600系列一马氏体沉淀硬化不锈钢。不锈钢630—最常用的沉淀硬化不锈钢型号，通常也叫17-4；17%Cr, 4%Ni。 “不锈钢” 一词不仅仅是单纯指一种不锈钢，而是表示一百多种工业不锈钢，所开发的每种不锈钢都在其特定的应用领域具有良好的性能。成功的关键首先是要弄清用途，然后再确定正确的钢种。有关不锈钢的进一步详细情况可参见由NiDI编制的"不锈钢指南"软盘。幸而和建筑构造应用领域有关的钢种通常只有六种。它们都含有17?22%的铬，较好的钢种还含有镍。添加钼可进一步改善大气腐蚀性，特别是耐含氯化物大气的腐蚀。二耐热钢: 耐热钢是指在高温下工作的钢材。耐热钢的发展与电站、锅炉、燃气轮机、内燃机、航空发动机等各工业部门的技术进步密切相关。由于各类机器、装置使用的温度和所承受的应力不同，以及所处环境各异，因此所采用的钢材种类也各不相同。这里所谈的温度是个相对的概念。最早在锅炉和加热炉中使用的材料是低碳钢，使用的温度一般在200E左右，压力仅为0.8MPa。知道现在使用的锅炉用低碳钢，如20g，使用温度也不超过450C,工作压力不超过6MPa。随着各类动力装置的使用温度不断提高，工作压力迅速增加，现代耐热钢的使用温度已高达700C，使用的环境也变得更加复杂与苛刻。现在，耐热钢的使用温度范围为200?800°C,工作压力为几兆帕到几十兆

(完整版)珠光体耐热钢

1.2关于珠光体耐热钢的研究珠光体耐热钢在化工、石油设备中主要用于炉管、热交换器和其它受热面管子、高压加氢设备中的各种管道和高温紧固件。 1.2.1珠光体耐热钢的特点珠光体耐热钢除碳钢外，大多是含有铬、钼元素，少数的还含有钒元素，但含量都不大，所以当加热、冷却时都能发生a γ相的转变。经正火后，容易得到珠光体组织，因此，这类钢称为珠光体耐热钢。作为石油化工热交换器和锅炉用钢，除了要求有较好的耐热性外，还要求有很好的焊接性能和冷加工性能，为此，这类钢应具有良好的塑性。因此，其化学成分中含碳量都很低，其中钢管的含碳量要求更低，一般在0.1~0.15%C之间；钢板为0.20~0.30%C之间，最多不能超过0.30%C。这类钢作为耐热钢，其耐热性虽然比奥氏体钢低，但它有许多优点： 1) 这类钢合金元素少，价格比较便宜； 2) 冷、热加工性能和焊接性能较好，热膨胀系数低，导热性能强，从而可避免焊接时引起局部过热和产生较大的应力； 3) 热处理工艺简单，一般为正火加回火，能改善机械性能，也能利用热处理细化组织。但这类钢耐热性较差，它的工作温度一般不超过550~580℃。 1.2.2珠光体耐热钢的组织稳定性在高温、应力长期作用下，由于扩散过程加快，钢的组织将逐渐发生变化。由于组织的不稳定性将引起钢的性能的变化，特别是对钢的热强性、松弛稳定性等性能都会带来不利的影响。珠光体耐热钢在高温长期工作条件下常见的组织不稳定现象有： 1.2.2.1石墨化钢在高温、应力长期作用下，由于珠光体内渗碳体分解为游离石墨的现象称为石墨化。低碳钢当温度于450℃以上，含0.5%Mo的钢在500℃左右长期工作时，都可能发生石墨化，此时，钢脆化，强度与塑性降低，可导致爆管等事故。对由于长期过热导致爆管的20钢分析发现，其石墨化已达三级。一般钢发生石墨化的时间约需几万小时。防止0.5%Mo钢石墨化的最有效方法是实行进一步的合金化。在钢中加入铬、钒、铌等强碳化物形成元素能有效地阻止石墨化。 1.2.2.2珠光体球化低合金珠光体型耐热钢在高温和应力长期作用下，珠光体组织中片状渗碳体逐渐自发地趋向形成球状渗碳体，并慢慢聚集长大。该现象称为珠光体球化。文献[5]对碳化物的球化过程和机理进行了探讨。影响球化的主要因素是温度、时间和化学成分。实践表明，低合金耐热钢中加入铬、钼、钨、钒、铌等合金元素能显著地减弱其球化过程。这些合金元素的单个加入或复合加入后都能起到良好的作用。其原因是，它们能减弱碳在α固溶体中的扩散，同时这些合金元素又能与碳形成稳定的碳化物。 1.2.2.4蠕变过程中析出相类型的转变在高温和应力条件下长期作用下，由于珠光体中Fe3C的分解，固溶体内合金元素向碳化物过渡以及碳在α固溶体内扩散过程加速进行，会引起在蠕变过程中碳化物相析出类型发生变化，从而影响钢的热强性。文献[7-13]对低合金铬钼钢和铬钼钒钢长期服役后的碳化物相进行了研究，

马氏体耐热钢的性能和制造工艺

马氏体耐热钢的性能和制造工艺摘要：马氏体耐热钢是一种具有热强性耐热钢，其中C和Cr含量较高，通常含铬量为10-13%，可以通过弥散强化机理假如第二相获得蠕变强度高的马氏体耐热钢，少量的镍、钼、钒等合金元素来进行合金化处理，铬、硅主要提高钢的抗氧化性，而镍、钼、钨、钒、锰等则用以提高钢的高温强度。因此，马氏体耐热钢具有高的蠕变强度、耐蚀性和热强性，是火力发电厂设备制造的主要材料。本文从马氏体耐热钢的性能、成分、热处理工艺、脆性等方面做了简单介绍。关键字：马氏体耐热钢、火力发电厂、高温脆性. Abstract: The martensitic steel is a kind of intensity of heat resistant steel, in which C and Cr content is high, usually chromium content of 10-13%, dispersion strengthening mechanism can be obtained if the creep strength of the second phase high martensitic steel, a small amount of nickel, molybdenum, vanadium alloys for alloying elements, chromium, silicon, mainly to improve the oxidation resistance of steel, and nickel, molybdenum, tungsten, vanadium, manganese, etc. are used to improve high temperature strength of steel. Therefore, the martensitic steel has high creep strength, corrosion resistance and thermal strength, and is a major power plant equipment manufacturing materials. In this paper, the performance of martensitic steel, composition, heat treatment, brittle and so do a brief introduction. Keywords: martensitic steel, power plants, high temperature brittleness. 目录