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耐热钢(GB/T1221-1992)
(1)牌号和化学成分见表1。
(2)力学性能见表2~表4。
(3)用途见表5。
表1 耐热钢的牌号和化学成分
类型 |
牌 号 |
化学成分(质量分数)(%) |
||||||||||
C |
Si |
Mn |
P |
S |
Ni |
Cr |
Mo |
V |
N |
其他 |
||
奥 氏 体 型 |
5Gr21Mn9Ni4N |
O.48~O.58 |
≤0.35 |
8~10 |
≤O.040 |
≤O.030 |
3.25~4.50 |
20.00~22.00 |
O.35~O.50 |
|||
2Cr21Ni12N |
0.15~0.28 |
O.75~1.25 |
1~1.6 |
≤O.035 |
≤0.03 |
1O.50~12.5 |
20.00~22 |
0.15~O.30 |
||||
2Cr23Nn3 |
≤O.20 |
≤1 |
≤2 |
≤O.035 |
≤O.030 |
12~15 |
22.00~24 |
|||||
奥 氏 体 型 |
2Cr25Ni20 |
≤O.25 |
≤1.5 |
≤2 |
≤O.035 |
≤O.030 |
19~22 |
24.00~26 |
||||
1Cr16Ni35 |
≤0.15 |
≤1.5 |
≤2 |
≤O.035 |
≤0.03 |
33~37 |
14.00~17 |
|||||
OCr15Ni25Ti2M0A1VB |
≤0.08 |
≤1 |
≤2 |
≤0.035 |
≤0.03 |
24~27 |
13.50~16 |
1.00~1.5 |
0.1~O.5 |
A1﹤0.35BO.001~O.010 |
Ti1.90 2.35 |
|
OCr18Ni9 |
≤0.07 |
≤1 |
≤2 |
≤O.035 |
≤O.03 |
8~11 |
17.00~19 |
|||||
OCr23 Ni13 |
≤0.08 |
≤1 |
≤2 |
≤O.035 |
≤0.03 |
12~15 |
22.00~24 |
|||||
OCr25Ni20 |
≤O.08 |
≤1.5 |
≤2 |
≤O.035 |
≤0.03 |
19~22 |
24.00~26 |
|||||
0Cr17Ni12M02 |
≤O.08 |
≤1 |
≤2 |
≤O.035 |
≤O.03 |
10~14 |
16.00~18 |
2.00~3 |
||||
奥 氏 体 型 |
4Cr14Ni14W2Mo |
O.40~O.50 |
≤O.80 |
≤0.7 |
≤0.035 |
≤0.03 |
13~15 |
13.00~15 |
0.25~O.4 |
W2.00~2.75 |
||
3Cr18Mn12Si2N |
0.22~0.3 |
1.40~2.2 |
10.5~12.5 |
≤O.060 |
≤O.030 |
17.00~19 |
0.22~0.33 |
|||||
2Cr20Mn9Ni2Si2N |
0.17~O.26 |
1.80~2.7 |
8.5~11 |
≤O.060 |
≤O.030 |
2~3 |
18.00~21 |
0.2~O.30 |
||||
OCr19Ni13M03 |
≤0.08 |
≤1 |
≤2 |
≤O.035 |
≤0.03 |
11~15 |
18.00~20 |
3.00~4 |
||||
1Cr18Ni9Ti |
≤0.12 |
≤1 |
≤2 |
≤O.035 |
≤O.03 |
8~11 |
17.00~19 |
Ti5×(C%-0.02)~0.80 |
||||
奥 氏 体型 |
0Cr18Ni10Ti |
≤O.08 |
≤1 |
≤2 |
≤0.035 |
≤0.03 |
≤9.0012 |
17.00~19 |
Ti≥5×C |
|||
0Cr18Ni11Nb |
≤O.08 |
≤1 |
≤2 |
≤0.035 |
≤0.03 |
≤9.0013 |
17.00~19 |
Nb≥1O×C |
||||
0Cr18Ni13Si4 |
≤0.08 |
3.00~5 |
≤2 |
≤O.035 |
≤0.03 |
11.5~15 |
15.00~20 |
① |
||||
1Cr20Ni14Si2 |
≤0.02 |
1.50~2.5 |
≤1.5 |
≤0.035 |
≤0.03 |
12~15 |
19.00~22 |
|||||
1Cr25Ni20Si2 |
≤ 0.20 |
1.50~2.5 |
≤ 1.50 |
≤O.035 |
≤O.03 |
18~21 |
24.00~27 |
|||||
铁 素 体 型 |
2Cr25N |
≤O.20 |
≤1 |
≤1.5 |
≤O.040 |
≤O.03 |
23.00~27 |
≤0.25 |
② |
|||
OCr13A1 |
≤O.08 |
≤1 |
≤1 |
≤0.04 |
≤O.03 |
11.50~14.5 |
A10.10~0.30 |
|||||
00Cr12 |
≤0.03 |
≤1 |
≤1 |
≤0.04 |
≤O.03 |
11.00~13 |
||||||
1Cr17 |
≤0.12 |
≤O.75 |
≤1 |
≤0.04 |
≤0.03 |
16.00~18 |
||||||
马 氏 体 型 |
1Cr5M0 |
≤0.15 |
≤O.50 |
≤O.60 |
≤O.035 |
≤0.03 |
≤0.6 |
4~6 |
O.45~0.6 |
|||
4Cr9Si2 |
O.35~0.5 |
2.00~3 |
≤O.70 |
≤O.035 |
≤O.03 |
≤O.60 |
8~10 |
|||||
马 氏 体 型 |
4Cr1OSi2M0 |
O.35~0.45 |
1.90~2.6 |
≤O.70 |
≤0.035 |
≤0.03 |
≤O.60 |
9~10.5 |
0.70~0.9 |
|||
8Cr20Si2Ni |
O.75~0.85 |
1.75~2.25 |
0.2~O.60 |
≤O.030 |
≤0.03 |
1.15~1.65 |
19.00~20.50 |
|||||
1Cr11MOV |
O.11~O.18 |
≤0.5 |
≤O.60 |
≤O.035 |
≤O.030 |
≤O.60 |
10.00~11.5 |
O.05~0.7 |
O.25~0.4 |
|||
1Cr12M0 |
0.1~0.15 |
≤O.50 |
O.30~O.50 |
≤0.035 |
≤O.03 |
0.3~0.6 |
11.50~13 |
O.30~0.6 |
② |
|||
2Cr12MOVNbN |
O.15~O.20 |
≤O.50 |
O.50~1 |
≤0.035 |
≤0.03 |
③ |
10.00~13 |
O.30~O.9 |
O.1~O.4 |
0.05~0.1 |
Nb0.2~O.60 |
|
马 氏 体 型 |
1Cr12WMOV |
0.12~0.18 |
≤O.50 |
0.5~O.90 |
≤0.035 |
≤O.030 |
O.40~O.80 |
11~13 |
O.50~O.7 |
O.18~0.3 |
W0.70~1.1 |
|
2Cr12NiMOWV |
0.2~0.25 |
≤0.5 |
0.5~1.00 |
≤O.035 |
≤O.03 |
0.5~1.00 |
11~13.00 |
0.75~1.25 |
0.2~O.40 |
W0.70~1.25 |
||
1Cr13 |
≤O.15 |
≤1 |
≤1 |
≤O.035 |
≤0.03 |
④ |
11.5~13.5 |
|||||
1Cr13Mo |
O.08~O.18 |
≤O.60 |
≤1 |
≤0.035 |
≤O.03 |
④ |
11.5~14 |
③ |
||||
2Cr13 |
0.16~O.25 |
≤1 |
≤1 |
≤O.035 |
≤O.03 |
④ |
12~14 |
|||||
1Cr17Ni2 |
0.11~O.17 |
≤O.80 |
≤0.8 |
≤0.035 |
≤O.03 |
1.50~2.5 |
16~18 |
|||||
1Cr11Ni2W2MOV |
0.10~0.16 |
≤O.60 |
≤O.60 |
≤0.035 |
≤0.03 |
1.40~1.8 |
10.50~12 |
O.35~0.5 |
0.18~0.3 |
W1.50~2.00 |
||
沉 淀 硬 化 型 |
OCr17Ni4Cu4Nb |
≤O.07 |
≤1 |
≤1 |
≤0.035 |
≤O.03 |
3.00~5 |
15.50~17.5 |
Cu3.0~5.00 Nb0.15~0.45 |
|||
0Cr17Ni7A1 |
≤0.09 |
≤1 |
≤1 |
≤0.035 |
≤0.03 |
6.50~7.75 |
16.00~18 |
Cu≤O.5 A10.75~1.5 |
②允许含有不大于0.30%铜。
③允许含有不大于0.60%镍。
表2 奥氏体和铁素体钢的热处理制度和力学性能
牌号 |
热处理/℃ |
拉伸实验≥ |
|
||||||||
σ0.2 /MPa |
σb /MPa |
δ5 (%) |
Ψ(%) |
布氏硬度HBS |
|||||||
奥氏体型 |
|||||||||||
5Cr21MngNi4N |
固溶1100~1200快冷, |
560 |
885 |
8 |
≥302 |
||||||
时效730~780空冷 |
|||||||||||
2Cr21Ni12N |
固溶1050~1150快冷, |
430 |
820 |
26 |
≤269 |
||||||
时效750~800空冷 |
20 |
||||||||||
2Cr23Ni13 |
固溶1030~1150快冷 |
205 |
560 |
45 |
50 |
≤201 |
|||||
2Cr25Ni20 |
固溶1030~1180快冷 |
205 |
590 |
40 |
50 |
≤201 |
|||||
1Cr16Ni35 |
固溶1030~1180快冷 |
205 |
560 |
40 |
50 |
≤201 |
|||||
0Cr15Ni25Ti2MoA1VB |
固溶885~915或965~995快冷,时效700~760,16h空冷或缓冷 |
590 |
900 |
15 |
18 |
≥248 |
|||||
0Cr18Ni9 |
固溶1010~1150快冷 |
205 |
520 |
40 |
60 |
≤187 |
|||||
OCr23Ni13 |
固溶1030~11.50快冷 |
205 |
520 |
40 |
60 |
≤187 |
|||||
0Cr25Ni20 |
固溶1030~1180快冷 |
205 |
520 |
40 |
50 |
≤187 |
|||||
OCr17Ni12M02 |
固溶1010~1150快冷 |
205 |
520 |
40 |
60 |
≤187 |
|||||
4Cr14Ni14W2Mo |
退火820~850快冷 |
315 |
705 |
20 |
35 |
≤248 |
|||||
3Cr18Mn12Si2N |
固溶1100~1150快冷 |
390 |
685 |
35 |
45 |
≤248 |
|||||
2Cr20Mn9Ni2Si2N |
固溶1100~1150快冷 |
390 |
635 |
35 |
45 |
≤248 |
|||||
0Cr19Ni13M03 |
固溶1010~1150快冷 |
205 |
540 |
40 |
60 |
≤187 |
|||||
1Cr18Ni9Ti |
固溶920~1150快冷 |
205 |
520 |
40 |
50 |
≤187 |
|||||
0Cr18Ni10Ti |
固溶920~1150快冷 |
205 |
520 |
40 |
50 |
≤187 |
|||||
OCr18Ni11Nb |
固溶980~1150快冷 |
205 |
520 |
40 |
50 |
≤187 |
|||||
OCr18Ni13Si4 |
固溶1010~1150快冷 |
205 |
520 |
40 |
60 |
≤207 |
|||||
1Cr20Ni14Si2 |
固溶1080~1130快冷 |
295 |
590 |
35 |
50 |
≤187 |
|||||
1Cr25Ni20Si2 |
固溶1080~1130快冷 |
295 |
590 |
35 |
50 |
≤187 |
|||||
铁素体型 |
|||||||||||
2cr25N |
退火780~880快冷 |
275 |
510 |
20 |
40 |
≤201 |
|
||||
0Cr13A1 |
退火780~830空冷或缓冷 |
177 |
410 |
20 |
60 |
≥183 |
|
||||
00Cr12 |
退火700~820空冷或缓冷 |
196 |
365 |
22 |
60 |
≥183 |
|
||||
1Cr17 |
退火780~850空冷或缓冷 |
205 |
450 |
22 |
50 |
≥183 |
|
注:1.对于1Cr18Ni9Ti、OCr18Ni10Ti和0Cr18Ni11Nb根据需方要求可进行稳定化处理,此时的热处理温度为850~930℃。
2.切削加工用奥氏体型钢棒应进行固溶处理,如需方提出,也可不处理;热压力加工用钢棒不进行固溶处理。
表3 马氏体钢的热处理制度和力学性能
牌号 |
热处理/℃ |
退火后的硬度HBS ≤ |
经淬回火的力学性能 |
|||||||
拉伸试验≥ |
冲击试验 AK/J≥ |
布氏硬度HBS |
||||||||
退 火 |
淬 火 |
回 火 |
δ0.2/MPa |
σb/MPa |
δ5(%) |
¢(%) |
||||
1Cr5Mo |
900~950油冷 |
600~700空冷 |
200 |
390 |
590 |
18 |
||||
4Cr9Si2 |
1020~1040油冷 |
700~780油冷 |
269 |
590 |
885 |
19 |
50 |
|||
4Cr10-Si2Mo |
1010~1040油冷 |
120~160空冷 |
269 |
685 |
855 |
1O |
35 |
|||
8Cr20-Si2Ni |
800~900缓冷或约720空冷 |
1030~1080油冷 |
100~800快冷 |
321 |
685 |
885 |
1O |
15 |
8 |
≥262 |
1Cr11-MoV |
1050~1100空冷 |
720~740空冷 |
200 |
490 |
685 |
16 |
55 |
47 |
||
1Cr12Mo |
800~900缓冷或约750快冷 |
950~1100油冷 |
700~750快冷 |
255 |
550 |
685 |
18 |
60 |
78 |
217~248 |
2Cr12Mo-VNbN |
850~950缓冷 |
1100~1170油冷或空冷 |
600以上空冷 |
269 |
685 |
835 |
15 |
30 |
≤321 |
|
1Cr12-WMoV |
1000~1050油冷 |
680~700空冷 |
585 |
735 |
15 |
45 |
47 |
— |
||
2Cr12Ni-MoWV |
830~900缓冷 |
1020~1070油冷或空冷 |
600以上空冷 |
269 |
735 |
885 |
10 |
25 |
≤341 |
|
1Cr13 |
800~900缓冷或约750快冷 |
950~1000油冷 |
700~750快冷 |
200 |
345 |
540 |
25 |
55 |
78 |
≤159 |
1Cr13Mo |
830~900缓冷或约750快冷 |
970~1020油冷 |
650~750快冷 |
200 |
490 |
685 |
20 |
60 |
78 |
≥192 |
2Cr13 |
800~900缓冷或约750快冷 |
920~980油冷 |
600~750快冷 |
223 |
440 |
635 |
20 |
50 |
63 |
≥192 |
1Cr17Ni2 |
950~1050油冷 |
275~350空冷 |
285 |
1080 |
10 |
39 |
||||
1Cr11Ni2-W2MoV |
1组1000~1020正火1000~1020油冷或空冷 |
660~710油冷或空冷 |
269 |
753 |
885 |
15 |
55 |
71 |
269~321 |
|
2组1000~1020正火1000~1020油冷或空冷 |
540~600油冷或空冷 |
885 |
1080 |
12 |
50 |
55 |
311~388 |
表4 沉淀硬化型钢的热处理制度和力学性能
牌号 |
热处理/℃ |
拉伸试验 |
冲击 |
硬度试验 |
||||||
δ0.2 |
σb |
δ5(%)≥ |
Ψ(%) ≥ |
试验 AK/J |
布氏 硬度 HBS |
洛氏 硬度 HRC |
维氏 硬度 HV |
|||
种类 |
条 件 |
MPa≥ |
||||||||
0Cr17Ni- 14Cu4Nb |
固溶 |
1020~1060快冷 |
≤363 |
≤38 |
||||||
480时效 |
经固溶处理后,470~490空冷 |
1180 |
1310 |
10 |
40 |
≥375 |
≥40 |
|||
550时效 |
经固溶处理后,540~560空冷 |
1000 |
1060 |
12 |
45 |
≥331 |
≥35 |
|||
580时效 |
经固溶处理后,570~590空冷 |
865 |
1000 |
13 |
45 |
≥302 |
≥31 |
|||
620时效 |
经固溶处理后,610~630空冷 |
725 |
930 |
16 |
50 |
≥ 277 |
≥ 28 |
|||
0Cr17 |
固溶 |
1000~1100快冷 |
380 |
1030 |
20 |
≤229 |
||||
565时效 |
经固溶处理后,760±15保持90min,在1h冷却到15以下,保持30min,再加热到565±10保持70min,空冷 |
960 |
1140 |
5 |
25 |
≥363 |
||||
Ni7A1 |
510时效 |
经固溶处理后,955±1O保持10min,空冷到室温,在24h内冷却到-73±6保持8h,再加热到510±10,保持60min后空冷 |
1030 |
1230 |
4 |
1O |
≥388 |
表5 耐热钢的特性和应用
牌 号 |
特性和应用 |
5Cr12Mn9Ni4N |
以经受高温强度为主的汽油及柴油机用排气阀 |
2Cr21Ni12N |
以抗氧化为主的汽油及柴油机用排气阀 |
2Cr23Ni13 |
承受980℃以下反复加热的抗氧化钢。加热炉部件,重油燃烧器 |
2Cr25Ni20 |
承受1035℃以下反复加热的抗氧化钢,炉用部件、喷嘴、燃烧室 |
1Cr16Ni35 |
抗渗碳、氮化性大的钢种,1035℃下反复加热。炉用钢料、石油裂解装置 |
0Cr15Ni25Ti2MoA1VB |
耐700℃高温的汽轮机转子,螺栓、叶片、轴 |
0Cr18Ni9 |
通用耐氧化钢,可承受870℃下反复加热 |
0Cr23Ni13 |
比0Cr18Ni9耐氧化性好,可承受980℃以下反复加热炉用材料 |
0Cr25Ni20 |
比0Cr23Ni13抗氧化性好,可承受1035℃加热。炉用材料、汽车净化装置用材料 |
0Cr17Ni12M02 |
高温具有优良的蠕变强度,作热交换用部件,高温耐蚀螺栓。 |
4Cr14Ni14W2Mo |
有较高的热强性,用于内燃机重负荷排气阀 |
3Cr18Mn12Si2N |
有较高的高温强度和一定的抗氧化性,并且有较好的抗硫及抗增碳性。用于吊挂支架,渗碳炉构件、加热炉传送带、料盘、炉爪 |
2Cr20Mn9Ni2N |
特性和用途同3Cr18Mn12Si2N,还可用作盐浴坩埚和加热炉管道等 |
0Cr19Ni13M03 |
高温具有良好的蠕变强度,作热交换用部件 |
1Cr18Ni9Ti |
有良好的耐热性及抗腐蚀性,作加热炉管、燃烧室简体、退火炉罩 |
0Cr18Ni10Ti |
作在400~900℃腐蚀条件下使用的部件,高温用焊接结构部件 |
0Cr18Ni11Nb |
作在400~900℃腐蚀条件下使用的部件,高温用焊接缔构部件 |
0Cr18Ni13Si4 |
具有与0Cr25Ni20相当的抗氧化性,汽车排气净化装置用材料 |
1Cr20Ni14Si2 1Cr25Ni20Si2 |
具有较高的高温强度及抗氧化性,对含硫气氛较敏感,在600~800℃有析出相的脆化倾向,适于制作承受应力的各种炉用构件 |
2Cr25N |
用于燃烧室蚀性1082℃以下不产生易剥落的氧化皮 |
0Cr13A1 |
由于冷却硬化少,作燃气轮机叶片、退火箱、淬火台架 |
0Cr12 |
耐高温氧化,作要求焊接的部件,汽车排气阀净化装詈、锅炉燃烧室、喷嘴 |
1Cr17 |
作900°以下耐氧化部件、散热器、炉用部件、油喷嘴 |
1Cr5Mo |
能抗石油裂化过程中产生的腐蚀。作再热蒸汽管、石油裂解管、锅炉吊架、汽轮机气缸衬套、泵的零件、阀、活塞杆、高压加氢设备部件、紧固件 |
4Cr9Si2 |
有较高的热强性,作内燃机进气阀、轻负荷发动机的排气阀 |
4Cr10Si2Mo |
有较高的热强性,作内燃机进气阀、轻负荷发动机的排气阀 |
8Cr20Si2Ni |
作耐磨性为主的吸气、排气阀、阀座 |
1Cr11MoV |
有较高的热强性,良好的减振性及组织稳定性。用于蜗轮机叶片及导向叶片 |
1Cr12Mo |
作汽轮机叶片 |
2Cr12MoVNbN |
作汽轮机叶片、盘、叶轮轴、螺栓 |
1Cr12WMoV |
有较高的热强性、良好的减振性及组织稳定性。用于蜗轮机叶片、紧固件、转子及轮盘 |
2Cr12NiMoWV |
作高温结构部件,汽轮机叶片、盘叶轮轴、螺栓 |
1Cr13 |
作800℃以下耐氧化用部件 |
1Cr13Mo |
作汽轮机叶片、高温、高压蒸汽用机械部件 |
2Cr13 |
淬火状态下硬度高,耐蚀性良好。汽轮机叶片 |
1Cr17Ni2 |
作具有较高程度的耐硝酸及有机酸腐蚀的零件、容器和设备 |
1Cr11Ni2W2MoV |
具有良好韧性和抗氧化性能,在淡水和湿空气中有较好的耐蚀性 |
0Cr17Ni4Cu4Nb |
作燃气透平压缩机叶片燃气轮发动机绝缘材料 |
0Cr17Ni7A1 |
作高温弹簧、膜片、固定器、波纹管 |