第6章 耐热钢和耐热合金

1、第第6章章 耐热钢和耐热合金耐热钢和耐热合金耐耐 热热 钢：钢：在高温下工作并具有一定强度和抗氧化、耐腐蚀能力的铁基合金。在高温下工作并具有一定强度和抗氧化、耐腐蚀能力的铁基合金。耐热合金：耐热合金：在更高温度下工作的镍基、钴基、钼基、铌基、钽基等合金（或在更高温度下工作的镍基、钴基、钼基、铌基、钽基等合金（或 称为称为高温合金高温合金） 。 本章着重介绍耐热钢的种类、成分、组织及性能特点，并简要介绍镍基合金。本章着重介绍耐热钢的种类、成分、组织及性能特点，并简要介绍镍基合金。一、耐热金属材料的工作条件和性能要求一、耐热金属材料的工作条件和性能要求 工作条件：工作条件： 高温、高应力以及高温氧

2、化性或腐蚀性介质中工作。高温、高应力以及高温氧化性或腐蚀性介质中工作。 如：石油化工设备的高温工艺管线、反应塔和加热炉、火力发电设备的汽如：石油化工设备的高温工艺管线、反应塔和加热炉、火力发电设备的汽轮机和锅炉、汽车和船舶的内燃机、航天航空工业的喷气发动机和火箭发动机轮机和锅炉、汽车和船舶的内燃机、航天航空工业的喷气发动机和火箭发动机等都是高温装置。等都是高温装置。 失效类型有：失效类型有： 蠕变、热疲劳和热腐蚀等。蠕变、热疲劳和热腐蚀等。 性能要求：性能要求： 优良的高温化学稳定性和高温力学性能，此外还应考虑高温下的有关物理性优良的高温化学稳定性和高温力学性能，此外还应考虑高温下的有关物理性

3、能（如热传导性、热膨胀性等）及良好的加工工艺性能等。能（如热传导性、热膨胀性等）及良好的加工工艺性能等。第第1节节 耐热金属材料的工作条件及性能特点耐热金属材料的工作条件及性能特点 1.普通钢的高温氧化普通钢的高温氧化 二、耐热钢的抗氧化性二、耐热钢的抗氧化性 在高温下的化学稳定性，依照其用途不同有不同要求：例如在高温下的化学稳定性，依照其用途不同有不同要求：例如 在氧化性环境中不氧化不脱碳；在氧化性环境中不氧化不脱碳； 在渗碳性气氛中不渗碳；在渗碳性气氛中不渗碳； 在含有钒、钠、硫的燃烧气体中不发生强烈腐蚀等。在含有钒、钠、硫的燃烧气体中不发生强烈腐蚀等。 但其在高温下的化学稳定性最基本且最

4、重要的是但其在高温下的化学稳定性最基本且最重要的是抗氧化性抗氧化性。 抗氧化并不是说在高温下完全不被氧化，而通常指在高温下迅速被氧化后在抗氧化并不是说在高温下完全不被氧化，而通常指在高温下迅速被氧化后在表面形成一层表面形成一层连续连续、致密致密、牢固附着牢固附着的氧化薄膜，保护材料不再继续被氧化。的氧化薄膜，保护材料不再继续被氧化。评定材料抗氧化性方法评定材料抗氧化性方法重量法重量法： 用单位时间、单位面积上氧化后重量增加或减少的数值来表示。又分用单位时间、单位面积上氧化后重量增加或减少的数值来表示。又分减重法减重法和和增重法增重法。减重法常用于碳钢、低合金钢或氧化物容易剥削的材料，增重法常。

5、减重法常用于碳钢、低合金钢或氧化物容易剥削的材料，增重法常用于冷却后氧化物仍紧密附着在金属表面上的材料。用于冷却后氧化物仍紧密附着在金属表面上的材料。 普通碳钢温度高于普通碳钢温度高于300时其表面就时其表面就开始开始氧化，随温度升高氧化速度增大。氧化，随温度升高氧化速度增大。温度温度超过超过570氧化特别氧化特别强烈强烈。 因：因：570以下以下氧化层为氧化层为Fe3O4Fe2O3，结构复杂且较致密，氧化较慢；，结构复杂且较致密，氧化较慢；570以上以上外表至内层依次形成外表至内层依次形成Fe2O3、 Fe3O4 、FeO氧化物。其厚度比约为氧化物。其厚度比约为1:10 :100， FeO中

6、铁原子有空位，铁原子易通过而扩散，且结构疏松易破裂。中铁原子有空位，铁原子易通过而扩散，且结构疏松易破裂。因此，欲得到抗氧化钢，就要形成具有致密晶格、连续、牢固附着的氧化物层。因此，欲得到抗氧化钢，就要形成具有致密晶格、连续、牢固附着的氧化物层。2. 提高钢抗氧化性的途径提高钢抗氧化性的途径 主要采取合金化的方法。主要采取合金化的方法。一般加一般加Cr、Al、Si，它们与，它们与O亲和力比亲和力比Fe大，选择大，选择性氧化形成性氧化形成结构致密、稳定、与基体结合牢固的结构致密、稳定、与基体结合牢固的Cr2O3、A12O3、SiO2氧化膜。氧化膜。抑制或避免疏松抑制或避免疏松FeO生成和长大，起

7、保护作用，使钢不发生继续氧化。生成和长大，起保护作用，使钢不发生继续氧化。铬：铬：提高钢抗氧化性的提高钢抗氧化性的主要元素主要元素。在。在600-650 Cr5、800 Crl2、 950 Cr20、1100 Cr28才满足抗氧化性。才满足抗氧化性。Al、Si:也是提高抗氧化性也是提高抗氧化性有效有效元素，但增加钢的脆性，因此很少单独加入，元素，但增加钢的脆性，因此很少单独加入， 常常和常常和Cr一起加入。一起加入。Ni、Mn：对钢的抗氧化性能对钢的抗氧化性能影响较弱影响较弱。C、N：固溶时对钢的抗氧化性影响不大；形成化合物时防碍钢表面氧化膜连固溶时对钢的抗氧化性影响不大；形成化合物时防碍钢表

8、面氧化膜连续性，因而续性，因而钢的抗氧化性。钢的抗氧化性。Mo、V：生成氧化物熔点较低，使生成氧化物熔点较低，使抗氧化性变坏抗氧化性变坏。稀土元素：稀土元素：钢的抗氧化性。主要是由于稀土元素可消除高温下晶界优先氧化钢的抗氧化性。主要是由于稀土元素可消除高温下晶界优先氧化现象。现象。 除了加入合金元素外，还采用渗金属方法，如渗铝、渗铬或渗硅等以提高除了加入合金元素外，还采用渗金属方法，如渗铝、渗铬或渗硅等以提高钢的抗氧化能。钢的抗氧化能。三、耐热金属材料的热强性（高温强度）三、耐热金属材料的热强性（高温强度）1.金属高温下的力学性能特点金属高温下的力学性能特点高温下金属高温下金属抗拉强度、屈服强

9、度抗拉强度、屈服强度显著显著，且随温度和载荷，且随温度和载荷时间时间而逐渐而逐渐。常温下其强度与时间无关常温下其强度与时间无关高温下金属高温下金属断裂形式断裂形式也发生变化。低温穿晶断裂也发生变化。低温穿晶断裂(韧性断裂韧性断裂)高温的晶间断高温的晶间断裂裂(脆性断裂脆性断裂)。原因原因：金属强度是由晶粒和晶界强度组成的。温度：金属强度是由晶粒和晶界强度组成的。温度，晶内、晶界强度都，晶内、晶界强度都，但，但晶界缺陷多，原子扩散较晶内快，强度比晶内晶界缺陷多，原子扩散较晶内快，强度比晶内快。晶内强度和晶界强度相等快。晶内强度和晶界强度相等的温度称的温度称等强度温度等强度温度。加载速度。加载速度

10、，扩散时间保证，等强温度，扩散时间保证，等强温度。 热强性热强性是指耐热钢在高温和载荷作用下，抵抗塑性变形和破坏的能力，包括是指耐热钢在高温和载荷作用下，抵抗塑性变形和破坏的能力，包括材料在高温下材料在高温下瞬时性能和长时性能瞬时性能和长时性能，不能用室温下的，不能用室温下的0.2和和b作设计依据。作设计依据。 瞬时性能瞬时性能是指在高温条件下进行常规力学性能试验所测得的性能指标，如高是指在高温条件下进行常规力学性能试验所测得的性能指标，如高温拉伸、高温强度和高温冲击等，只能作为选材的一个参考指标。温拉伸、高温强度和高温冲击等，只能作为选材的一个参考指标。 长时性能长时性能是指材料在高温及载荷

11、共同长时间作用下所测得的性能指标，包括是指材料在高温及载荷共同长时间作用下所测得的性能指标，包括蠕变极限、持久强度、应力松弛、高温疲劳强度和冷、热疲劳等蠕变极限、持久强度、应力松弛、高温疲劳强度和冷、热疲劳等(详见材料力详见材料力学性能学性能)，是，是评定高温材料必须的性能指标评定高温材料必须的性能指标。2. 提高钢的热强性途径提高钢的热强性途径 主要三个途径：基体强化、第二相沉淀强化、晶界强化。主要三个途径：基体强化、第二相沉淀强化、晶界强化。 提高基体金属原子间结合力，提高基体金属原子间结合力，固溶体扩散。固溶体扩散。 熔点高、自扩散系数小，熔点高、自扩散系数小，再结晶温度的合金元素固溶于

12、基体。再结晶温度的合金元素固溶于基体。 A基体比基体比F基体热强性高。因基体热强性高。因A点阵排列较点阵排列较F致密，扩散不易进行，使回复和致密，扩散不易进行，使回复和 再结晶、第二相聚集速度减慢。再结晶、第二相聚集速度减慢。 稳定、不易聚集长大的第稳定、不易聚集长大的第2相强化，耐热钢多用相强化，耐热钢多用难熔合金碳化物难熔合金碳化物作强化相，作强化相，为获得更高热强性，可用热稳定性更高的为获得更高热强性，可用热稳定性更高的金属间化合物金属间化合物作基体的强化相。作基体的强化相。 适当粗的晶粒适当粗的晶粒以以晶界数量（高温下晶界强度较低）。晶界数量（高温下晶界强度较低）。进一步强化晶界进一步

13、强化晶界：强化晶界：强化晶界：S、P等易在晶界偏聚并形成低熔点共晶等易在晶界偏聚并形成低熔点共晶晶界强度。加入晶界强度。加入B、RE等与之形成高熔点稳定化合物等与之形成高熔点稳定化合物净化晶界强化净化晶界强化。填充晶界空位：晶界上空位利于扩散和蠕变裂纹扩展。加入适当元素如硼，填充晶界空位：晶界上空位利于扩散和蠕变裂纹扩展。加入适当元素如硼，无论处于置换还是间隙状态，都能稳定地填充晶界空位强化晶界。无论处于置换还是间隙状态，都能稳定地填充晶界空位强化晶界。晶界沉淀强化：在晶界上沉淀析出不连续骨架状强化相晶界沉淀强化：在晶界上沉淀析出不连续骨架状强化相(如如M7C3、M23C6等等)，裂纹沿晶扩展

14、。裂纹沿晶扩展。 还可用形变热处理方法改变晶界形状呈锯齿状晶界和在晶内造成多边化的还可用形变热处理方法改变晶界形状呈锯齿状晶界和在晶内造成多边化的亚晶界进一步提高钢的热强性。亚晶界进一步提高钢的热强性。四、耐热钢及耐热合金的分类四、耐热钢及耐热合金的分类金属陶瓷基基基难熔金属耐热合金，类似的还有钴基合金合金为基础发展起来的镍基耐热合金：以抗氧化钢耐热钢为基的耐热钢抗氧化钢耐热钢耐热钢为基的耐热钢NbTaMoNiCrAAFeFMPFe8020第第2 2节节 抗氧化钢抗氧化钢 主要用于制作在主要用于制作在高温长期工作高温长期工作且且承受载荷不大承受载荷不大的构件。如工业加热炉中的的构件。如工业加热

15、炉中的构件、炉底板、料架、马弗罐、辐射管等。包括构件、炉底板、料架、马弗罐、辐射管等。包括F和和A两类两类。一、铁素体型抗氧化用钢：一、铁素体型抗氧化用钢：在在F不锈钢基础上进一步加适量不锈钢基础上进一步加适量Si、Al。 按抗氧化性或使用温度可分：按抗氧化性或使用温度可分： Cr13型型：如：如Cr13Si3、Cr13SiAl等，可在等，可在800-850抗氧化不起皮；抗氧化不起皮； Cr18型型：如：如Cr18Si2、Cr17A14Si等，可在等，可在1000左右使用；左右使用； Cr25型型：如：如Cr24Al2Si、Cr25Si2等，可在等，可在1050-l100使用。使用。 这类钢为

16、单一这类钢为单一F组织，没有相变，所以晶粒较粗大，组织，没有相变，所以晶粒较粗大，韧性低韧性低。在使用中应特。在使用中应特别注意不宜承受载荷，但别注意不宜承受载荷，但抗氧化性能特别好抗氧化性能特别好。 二、奥氏体型抗氧化钢二、奥氏体型抗氧化钢 在在A A不锈钢基础上发展起来的，不锈钢基础上发展起来的，比比F钢有更好的热强性和加工工艺性能钢有更好的热强性和加工工艺性能，高温，高温下可承受一定载荷。下可承受一定载荷。 铬镍铬镍A钢钢是很理想的抗氧化钢，但消耗大量铬镍，目前广泛使用无铬镍及节是很理想的抗氧化钢，但消耗大量铬镍，目前广泛使用无铬镍及节镍的铁镍的铁- -铝铝- -锰和铬锰和铬- -锰锰-

17、 -氮钢。氮钢。 铁铁-铝铝-锰系锰系:无铬镍，如无铬镍，如6Mnl8A15Si2Ti，常在铸态下使用。，常在铸态下使用。950有较好有较好抗氧化性，也能承受一定载荷，成本低。但组织中有少量抗氧化性，也能承受一定载荷，成本低。但组织中有少量F，有一定脆性。因，有一定脆性。因此其承载能力、最高使用温度范围、使用寿命均低于铬此其承载能力、最高使用温度范围、使用寿命均低于铬-锰锰-氮系钢。氮系钢。 铬铬-锰锰-氮系氮系：有时为得单一：有时为得单一A，还加有一定，还加有一定Ni(Cr20Mn9Ni2Si2N)，其抗氧化、，其抗氧化、承载能力及加工工艺性能均很好，这类钢除在铸态下使用外，还可以承载能力及

18、加工工艺性能均很好，这类钢除在铸态下使用外，还可以制作锻件，制作锻件，也可用于做连续加热炉的传送带。也可用于做连续加热炉的传送带。第第3节节 珠光体及马氏体耐热钢珠光体及马氏体耐热钢一、珠光体耐热钢一、珠光体耐热钢 在正火状态下，显微组织主要是在正火状态下，显微组织主要是P+F。广泛用于。广泛用于600以下工作的石油化工以下工作的石油化工及动力工业的设备。及动力工业的设备。 按按C含量高低可分为：含量高低可分为：低碳低碳和和中碳中碳P耐热钢。耐热钢。1.低低C珠光体耐热钢珠光体耐热钢(锅炉管子用钢锅炉管子用钢)主要用于制作锅炉管线，管内是高压蒸汽、外壁与火焰及烟气接触，要求：主要用于制作锅炉管

19、线，管内是高压蒸汽、外壁与火焰及烟气接触，要求： 足够的高温强度和持久塑性；足够的高温强度和持久塑性；足够的抗氧化及耐腐蚀性；足够的抗氧化及耐腐蚀性；足够的组织稳定性；足够的组织稳定性；良好的冷、热加工工艺性能，例如轧制、穿管、冷拔、弯管以及焊接等。良好的冷、热加工工艺性能，例如轧制、穿管、冷拔、弯管以及焊接等。 C：0.080.2范围内。低碳不仅使钢管抗氧化性好，且使碳化物数量减少范围内。低碳不仅使钢管抗氧化性好，且使碳化物数量减少不易聚集长大，不易产生石墨化、球化，不易聚集长大，不易产生石墨化、球化，冷热加工性能。冷热加工性能。为进一步为进一步抗氧化、组织稳定、热强性还常加抗氧化、组织稳定

20、、热强性还常加Cr、Mo、W、V、Ti、Nb等等 如如16Mo、12CrMo、15CrMoV、 12Cr2MoWSiVTiB等。等。 其基体组织为其基体组织为F+PF+P，使用过程中组织将发生一系列变化而导致构件失效。，使用过程中组织将发生一系列变化而导致构件失效。 主要问题有如下三方面：主要问题有如下三方面：珠光体球化及碳化物聚集长大珠光体球化及碳化物聚集长大 所有所有P P耐热钢耐热钢长期高温下工作都发生层片状长期高温下工作都发生层片状P球化和片状渗碳体聚集长大球化和片状渗碳体聚集长大。P P球球化引起钢化引起钢抗蠕变能力和持久强度明显抗蠕变能力和持久强度明显，完全球化后持久强度，完全球化

21、后持久强度1/31/3左右。左右。碳钢最易球化，含碳钢最易球化，含C C量越高球化速度越快，量越高球化速度越快，CrCr、MoMo、V V等可明显等可明显渗碳体球化和渗碳体球化和聚集长大，聚集长大，MnMn明显促进球化。明显促进球化。石墨化石墨化 石墨化石墨化是锅炉管子用钢组织变化中是锅炉管子用钢组织变化中最危险的组织最危险的组织。石墨化是渗碳体分解造成的。石墨化是渗碳体分解造成的：Fe3C3Fe+C(Fe3C3Fe+C(石墨石墨) )，显著，显著钢蠕变极限、持久强度、塑性、韧性，造成锅炉钢蠕变极限、持久强度、塑性、韧性，造成锅炉管应力集中和发生脆性断裂。钼、铝、硅、镍促进石墨化，管应力集中和

22、发生脆性断裂。钼、铝、硅、镍促进石墨化，0.30.3-0.5-0.5CrCr可有效可有效防止石墨化，强碳化物形成元素可抑制石墨化。防止石墨化，强碳化物形成元素可抑制石墨化。合金元素在固溶体和碳化物相中的扩散和再分配合金元素在固溶体和碳化物相中的扩散和再分配 16Mo16Mo、15CrMo15CrMo等高温等高温(500(500或更高或更高) )下工作，固溶体中下工作，固溶体中MoMo逐渐逐渐，碳化物中，碳化物中MoMo逐渐逐渐，强化固溶体的，强化固溶体的MoMo，钢热强度，钢热强度。随温度、时间。随温度、时间，此现象，此现象为为合金元素重新分配，合金元素重新分配，P P耐热钢合金化方向是耐热钢

23、合金化方向是: :复合合金化，即同时加复合合金化，即同时加Cr、Mo、W等，等，基体原子结合力，基体原子结合力，扩散；扩散；加加Ti、V、Nb等强碳化物形成元素，形成稳定碳化物相。一方面等强碳化物形成元素，形成稳定碳化物相。一方面钢中渗碳体钢中渗碳体型碳化物；另一方面型碳化物；另一方面TiC、NbC、VC中很少溶进中很少溶进W、Mo，有效地，有效地固溶强化元固溶强化元素素Mo、W等向碳化物相中过渡。等向碳化物相中过渡。 这类钢热处理工艺为：这类钢热处理工艺为：正火高温回火正火高温回火。正火：正火： 加热温度比通常的加热温度比通常的Ac3+50高高100-150。由于含有一定量铬、钨、钼、钒等。

24、由于含有一定量铬、钨、钼、钒等，因此空冷后组织依据合金元素种类、含量及构件尺寸不同，可分别获得，因此空冷后组织依据合金元素种类、含量及构件尺寸不同，可分别获得B、低、低碳碳 M及及F+P。高温回火：高温回火： 一般回火温度要一般回火温度要高于构件使用温度高于构件使用温度100。目的是目的是稳定组织稳定组织，并使固溶体基体与碳化物相之间，并使固溶体基体与碳化物相之间合金元素合理分配合金元素合理分配。2.中碳珠光体耐热钢中碳珠光体耐热钢(紧固件及汽轮机转子用钢紧固件及汽轮机转子用钢) 中碳中碳P P耐热钢主要用于耐热钢主要用于耐热的紧固件耐热的紧固件( (螺栓、螺母、汽封弹簧片、阀杆等螺栓、螺母、

25、汽封弹簧片、阀杆等) )、汽汽轮机转子轮机转子( (主轴、叶轮主轴、叶轮) )等。等。 使用使用温度温度低于锅炉蒸汽管道，但承受因扭转、弯曲、震动产生的应力和因温低于锅炉蒸汽管道，但承受因扭转、弯曲、震动产生的应力和因温度梯度引起的度梯度引起的热应力热应力等。等。 要求更高的热强性、热疲劳强度、高温塑性、韧性，抗氧化性要求稍低。要求更高的热强性、热疲劳强度、高温塑性、韧性，抗氧化性要求稍低。 C高于低碳珠光体热强钢。为高于低碳珠光体热强钢。为淬透性和回火稳定性，以淬透性和回火稳定性，以Cr、Mo为主适量加为主适量加Ti、Nb、V、B等，含量稍高。如等，含量稍高。如25Cr2MoVA、20Cr1

26、Mo1VNbTiB等。等。淬火高温回火淬火高温回火二、马氏体耐热钢二、马氏体耐热钢排气阀，工作温度阀门钢：汽车、内燃机工作温度叶片钢：汽轮机叶片，8507006204501.叶片用钢叶片用钢 复杂应力复杂应力( (离心力、弯矩、拉力等离心力、弯矩、拉力等) ) 、高压蒸汽冲刷。、高压蒸汽冲刷。高的耐蚀性、热强性、耐磨性和抗氧化性。高的耐蚀性、热强性、耐磨性和抗氧化性。 Cr13型型M不锈钢基础上适当调整化学成分不锈钢基础上适当调整化学成分 Ta、W、V、Nb强化基体和形成稳定碳化物，强化基体和形成稳定碳化物，B强化晶界强化晶界使用温度；使用温度； 降铬、有时加入一定量降铬、有时加入一定量Ni避

27、免形成较多避免形成较多-F，保证淬火加热得单一，保证淬火加热得单一A。 如如15Cr12WMoVA、Cr12WMoVNbB等。等。2.排气阀用钢排气阀用钢 排气阀工作温度高，燃气中含排气阀工作温度高，燃气中含S S、NaNa、V V等气体及盐类腐蚀介质，等气体及盐类腐蚀介质，工作中经常受到机械疲劳、热疲劳及气体冲刷等。工作中经常受到机械疲劳、热疲劳及气体冲刷等。因此排气阀用钢应具有更高的高温强度、硬度、韧性、抗氧化、抗因此排气阀用钢应具有更高的高温强度、硬度、韧性、抗氧化、抗腐蚀性及更好的组织稳定性和良好的工艺性能。腐蚀性及更好的组织稳定性和良好的工艺性能。为达上述要求，排气阀钢含为达上述要求

28、，排气阀钢含C C量较高，并添加量较高，并添加Si Si进一步进一步抗氧化性抗氧化性能，能，MoMo淬透性、淬透性、第二类回火脆。第二类回火脆。3.M耐热钢热处理：耐热钢热处理：10001000以上加热淬火，保证碳化物固溶与合金元素有效作以上加热淬火，保证碳化物固溶与合金元素有效作用，空冷或油冷。叶片用钢回火温度用，空冷或油冷。叶片用钢回火温度650-750650-750；排汽阀用钢回火温度一般高；排汽阀用钢回火温度一般高于使用温度于使用温度100100，并避开，并避开400400600600回火脆区。回火脆区。第第4节节 奥氏体耐热钢及合金奥氏体耐热钢及合金 石油化工装置许多构件，如制氢转化

29、炉管、乙烯裂解炉管等其工作温度石油化工装置许多构件，如制氢转化炉管、乙烯裂解炉管等其工作温度 有的已达有的已达1050，且还经受高压、氧化及渗碳性介质强烈作用。，且还经受高压、氧化及渗碳性介质强烈作用。 P、M型耐热钢型耐热钢(-Fe基基)在化学稳定性和热强性两方面已很难胜任，必在化学稳定性和热强性两方面已很难胜任，必 须更换基体组织，须更换基体组织，采用采用-Fe基的基的A钢钢。 -Fe晶型原子间结合力比晶型原子间结合力比-Fe大；大； -Fe中中Fe及其它元素原子扩散系数小，再结晶温度高，及其它元素原子扩散系数小，再结晶温度高，T再可达再可达800 以上，而以上，而-Fe再结晶温度仅为再结

30、晶温度仅为450-600。 较好的抗氧化性、高的塑性和韧性，良好的可焊性；但室温强度低，导较好的抗氧化性、高的塑性和韧性，良好的可焊性；但室温强度低，导 热性差等热性差等。 固溶强化型，如固溶强化型，如1Cr14Ni19W2Nb、Cr20Ni32等；等； 碳化物沉淀强化型，如碳化物沉淀强化型，如4Cr25Ni35、4Cr25Ni35Co15W5等；等； 金属间化合物沉淀强化型（又称铁基耐热合金），金属间化合物沉淀强化型（又称铁基耐热合金）， 如如0Cr15Ni35W2、0Cr14Ni37W6Ti3Al12B等。等。一、固溶强化型一、固溶强化型低低C，主加，主加Cr、Ni镍，镍，W、Mo进一步固

31、溶强化和进一步固溶强化和热强性。热强性。 焊接、冷加工性能良好，一般在固溶处理状态下使用。焊接、冷加工性能良好，一般在固溶处理状态下使用。 用作受热温度较高、承受载荷不大的部件，如加热炉马弗罐、辐射管、传送用作受热温度较高、承受载荷不大的部件，如加热炉马弗罐、辐射管、传送带、喷气发动机排气管、工业炉热交换器管线等。带、喷气发动机排气管、工业炉热交换器管线等。 Cr20Ni32常用作石油化工装置、使用温度常用作石油化工装置、使用温度800左右的制氢转化炉下集气管左右的制氢转化炉下集气管二、碳化物沉淀强化型二、碳化物沉淀强化型既含较高既含较高Cr、Ni以形成以形成A；又含；又含W、Mo、Nb、V等

32、强碳化物形等强碳化物形成元素，是以碳化物为沉淀强化相的成元素，是以碳化物为沉淀强化相的A铁基高温合金。铁基高温合金。分为铸态下使用和锻、轧后经固溶分为铸态下使用和锻、轧后经固溶+时效处理后使用。时效处理后使用。 4Cr25Ni20、5Cr25Ni35、5Cr25Ni33NbW：一般铸态下使用，以：一般铸态下使用，以M7C3、MC骨架状的共晶碳化物强化晶界，高温使用中晶内沉淀析出骨架状的共晶碳化物强化晶界，高温使用中晶内沉淀析出M23C6型碳化物型碳化物强化基体。主要用作石油化工装置，如使用温度强化基体。主要用作石油化工装置，如使用温度600-1050，载荷应力不太高，载荷应力不太高的制氢转化炉

33、管和乙烯裂解炉管。的制氢转化炉管和乙烯裂解炉管。 4Crl2Ni8Mn8MoVNb(GH36)、4Crl4Ni4W2Mo等：锻、轧成形后固溶、时等：锻、轧成形后固溶、时效后使用。预先时效过程中，钢中析出大量弥散效后使用。预先时效过程中，钢中析出大量弥散M23C6、MC等，沉淀强化、等，沉淀强化、稳定组织。时效温度一般高于使用温度。主要用于使用温度稳定组织。时效温度一般高于使用温度。主要用于使用温度600-650的发动机的发动机轮盘、高温紧固件等。轮盘、高温紧固件等。4Crl4Nil4W2Mo也可制作内燃机车排气阀。也可制作内燃机车排气阀。三、金属间化合物沉淀强化型三、金属间化合物沉淀强化型低低

34、C （0.08）、高）、高Ni (25-40)，同时含一定，同时含一定Al、Ti、Mo、W、V、B等等 高高Ni：保证得稳定：保证得稳定A组织、与组织、与Al、Ti等形成等形成Ni3(Al，Ti)沉淀强化；沉淀强化； W、Mo：溶于：溶于A固溶强化；固溶强化； V、B：强化晶界，：强化晶界，B还使晶界网状沉淀相改变为断续沉淀相，还使晶界网状沉淀相改变为断续沉淀相，持久塑性。持久塑性。 通过锻、轧成形后，再经固溶处理和预时效处理后使用。通过锻、轧成形后，再经固溶处理和预时效处理后使用。 在航空工业中得到广泛应用，主要用于制作使用温度在在航空工业中得到广泛应用，主要用于制作使用温度在650-700载荷应力较载荷应力较大的涡轮盘、涡轮机匣、涡轮导向器叶片等。