张银辉
,
LIMei
,
GODLEWSKILarryA
,
ZINDELJacobW
,
冯强
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00618
为了应对汽车发动机排气温度将大幅升高至1050 ℃的要求, 本工作以新设计的3种不同N含量(0~0.55%, 质量分数)的Nb稳定化奥氏体耐热铸钢为研究对象, 通过在1000 ℃, 50 MPa条件下的蠕变性能测试和蠕变前后的组织分析, 研究了N对奥氏体耐热铸钢1000 ℃蠕变性能的影响规律. 结果表明: 根据N添加量的不同, 合金之间的最小蠕变速率相差接近一个数量级. 合金的主要析出相为NbC, Nb(C, N)和富Cr相. 随着N含量的增加, 合金中NbC转变为Nb(C, N), 其形貌逐渐从草书体状转变为不规则的混合片块状, 并最终转变为多面体块状. 其中, 草书体状NbC能有效强化铸钢的晶界和枝晶间区域, 因而有利于提高高温蠕变性能. 富Cr相在晶界的粗化连接是合金蠕变断裂的主要裂纹源, 不利于蠕变性能. 富Cr相的二次析出还会降低奥氏体基体固溶的C含量, 从而降低其固溶强化能力. 草书体状NbC的析出及富Cr相含量的降低是新型奥氏体耐热铸钢蠕变性能提高的主要原因.
关键词:
汽车发动机
,
奥氏体耐热铸钢
,
蠕变
,
Nb(C
,
N)
,
凝固
