ZG35Cr24Ni7SiN耐熱鋼與高溫合金區(qū)別緒論 在航空,、電力,、冶金,、化工,、石油等許多行業(yè)中,，很多機械或零,、部件需要在高溫下使用，要求鋼在高溫下具有抗蠕變能力,、抗氧化能力,、抗腐蝕性氣體能力、足夠的強度與韌性以及良好的加工,、焊接性,。耐熱鋼是針對這種需求的一類鋼種。對于耐熱鋼來說,，最重要的性能是高溫下的抗氧化性和熱強性,。
1 抗氧化性 大多數(shù)金屬能與氧反應形成氧化物，氧化物的形成速度隨溫度升高而明顯增加,，因此高溫下金屬的氧化速度很快,。若形成的氧化物是揮發(fā)性氧化物，則金屬就不斷損失,。但大多數(shù)金屬氧化物不容易揮發(fā),，使金屬表面覆蓋一層氧化膜，這層氧化膜會阻礙金屬與氧的進一步反應,，使氧化反應速度逐漸降低,。氧化膜對金屬的保護性由下述因素決定：
①氧化膜的性質(zhì) 氧化膜形成后，繼續(xù)氧化要求氧擴散到膜/金屬界面,，或金屬擴散到膜/氣界面,，反應才能繼續(xù)，金屬或氧在膜中的擴散一般均通過空位擴散機制進行,，因此氧化物中空位缺陷越多,，擴散越快，氧化速度就越快,。 Al2O3和Cr2O3中的金屬/氧比例接近化學計量比,，氧化物中的空位很少,，因此金屬離子或氧離子在膜中的擴散比較困難,。一旦金屬表面形成一層完整的Al2O3或Cr2O3膜以后，氧化反應速度就會明顯放慢,，因而膜的保護性好,。 FeO、NiO的實際化學式可寫為Fe0.95O或Ni0.999O，即氧化物中存在明顯的金屬空位,，金屬離子或氧很容易借助這些空位向外或向內(nèi)擴散,，使得氧化反應能夠保持一定的速度，因此膜的保護性差,。
②氧化膜的致密性與膜中的應力 a） 氧化膜的致密性由氧化膜體積與被氧化的金屬體積之比值來決定,，可以用Pilling-Bedworth比（PBR）來表示形成氧化物以后造成的體積變化： PBR＝氧化物中每個金屬離子體積/金屬中每個金屬原子體積 PBR>1，即金屬轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸锖篌w積增大,，膜中產(chǎn)生壓應力,； PBR <1，即金屬轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸锖篌w積減小,，膜中產(chǎn)生張應力,，不能形成連續(xù)膜； PBR在1~2之間最好,，這時的壓應力有利于膜的致密性,。PBR過大導致膜中應力過大，膜也容易破裂,。
4．1．2熱強性 材料在高溫下測量的各項機械性能,，如σb、σs,、硬度,、疲勞強度等指標均比常溫下大大下降。
評定材料的高溫強度,，常用蠕變極限和持久強度：
1）蠕變極限－在一定溫度下,，引起一定變形速度的應力。 將一定尺寸的試樣,，加熱到一定溫度,，并加一定載荷，長時間后得蠕變伸長率－時間曲線（圖4-1）,，對不同溫度和不同應力試樣,，可得多條蠕變曲線。 金屬的蠕變不能避免,，碳鋼在400℃以上即可發(fā)生明顯蠕變,。高溫下長期受負載的零部件，如鍋爐爐管,，蠕變后使管徑越來越大,，管壁變薄，最終爆破,。蠕變可使汽輪機葉片與汽缸之間間隙消失而破壞,。因此,，高溫下長期在負載狀態(tài)下工作的工件，必須采用熱強性高,、抗蠕變能力強的耐熱鋼,。
 2）持久強度：一定溫度下，經(jīng)過一定時間而引起斷裂的應力值,。 例如：σ105500為500℃下經(jīng)過105小時發(fā)生斷裂的應力值,。 持久強度相當于鋼的抗拉強度，如：使用溫度500℃,，要求運行105小時,，則設計的許用應力應小于持久強度σ105500。
4．1,。3提高鋼的熱強性的方法 
（1） 固溶強化在鋼中加入W,、Mo、Cr,、Ni,、Nb、V,、N等元素,，這些元素一方面固溶在鋼的晶體結(jié)構(gòu)中，使晶格發(fā)生畸變,，提高位錯運動阻力,，使得晶體的滑移變形困難；另一方面也能夠降低元素在固溶體中的擴散速度,，提高鋼的回復與再結(jié)晶溫度,，降低蠕變速率。
（2）晶界強化晶界是材料內(nèi)部缺陷集中的區(qū)域,，低溫下晶界能有效地阻礙位錯的滑移,；但在高溫（T>0。6Tm）下,，晶界強度低于晶內(nèi),，沿著晶界很容易發(fā)生晶粒之間的滑動和蠕變，晶粒越細,，鋼的高溫持久性能越差,。因此對于耐熱鋼和高溫合金，通常都選擇較粗的晶粒度,，此外,，可以加入微量有強化晶界作用的元素如B、Zr,、Mg和稀土元素等,。O、S,、Bi,、Pb等元素在晶界存在會降低晶界的強度，需要在合金冶煉過程中嚴加控制,。 
（3）彌散強化彌散強化是耐熱鋼和高溫合金主要的強化手段之一,，在基體材料中析出細小、彌散分布的堅硬第二相粒子,，能夠有效地阻礙位錯的運動,，產(chǎn)生顯著的強化效果。耐熱鋼中主要依靠Mo,、W,、Cr等碳化物形成元素的加入在鋼中析出MC、M6C和M23C6等類型的碳化物,，來實現(xiàn)強化效果,。在鎳基高溫合金中，主要的彌散強化相則是金屬間化合物Ni3Al或Ni3Ti（γ‘相）,。稀土元素Y在高溫合金中能夠形成彌散均勻分布的超細稀土氧化物Y2O3,，這種強化作用稱氧化物彌散強化。 
（4）形變強化金屬加工變形后,，位錯密度升高,，位錯運動的阻力增大，從而進一步變形所需要的應力增大,。