合金元素鈷、錳、碳、氮在耐熱鋼中的作用

1鈷鈷在奧氏體型耐熱鋼中的作用與鎳的作用類似，擴大γ-Fe相區。鈷在鋼中的另一作用是能起到淬火時減緩應力和晶格畸變的作用。在無析出相的均勻固溶體中，鈷固溶到奧氏體中，增強了固溶體晶格的結合能，從而提高了鋼的熱強性。此外，耐熱鋼中含鈷的重要作用是配合鋼中所含其他合金元素起到彌散析出強化作用而提高鋼的熱強性。此時，鈷減慢固溶到γ相中的復雜碳化物的析出過程，并改變了含鈷碳化物的特征。含鈷耐熱鋼的另一特性是鈷有助于鋼的形變熱處理，在形變熱處理后含鈷鋼的強化作用比不含鈷的鋼要高50℃。在鉻鎳奧氏體型耐熱鋼中加鈷對提高該鋼的耐高溫腐蝕性能是有利的。鈷是一種稀有而昂貴的金屬，應當節約使用。

2錳錳是良好的脫氧劑和脫硫劑。錳能消除或減弱鋼因硫所引起的熱脆性，從而改善鋼的熱加工性能。錳和鐵形成固溶體，提高鋼中鐵素體和奧氏體的硬度和強度；錳同時又是碳化物形成元素，進人滲碳體中取代一部分鐵原子。錳在鋼中由于降低臨界轉變溫度，起到細化珠光體的作用，也間接地起到提高珠光體鋼強度的作用。錳擴大鐵碳平衡相圖中的γ相區，它使鋼形成和穩定奧氏體組織的能力僅次于鎳，以錳代鎳的耐熱鋼，有廣泛的用途。錳對鋼的高溫瞬時強度雖有所提高，但對持久強度和蠕變強度則沒有什么顯著的作用。

3碳碳是鋼中不可缺少的元襲。碳在鋼中既擴大γ相區，衛是高強度的碳化物的組成元素。碳在鋼中的強化作用與它所形成的碳化物的成分和結構有著密切的關系，其強化作用也與溫度有關。隨著溫度的升高，由于碳化物的聚集，強化作用有所下降。鋼中碳含量增加，會降低鋼的塑性和可焊性。因此，除強度要求較高的鋼種外，般奧氏體型耐熱鋼中的碳含量都控制在較低的范圍內。

4氮氮作為合金化元素在奧氏體型耐熱鋼中的作用與碳有些類似。氮能擴人γ相區，對奧氏體的穩定作用比碳還強烈。它能與奧氏體型耐熱鋼中的其他合金元素(如鈦、釩等)形成特殊的氮化物，因此影響到鋼的晶粒度和淬透性。在含碳的合金鋼中，氮提高了淬透性，降低了過熱的敏感性，同時增強了碳化物的穩定性，一般在奧氏體型耐熱鋼中氮含量控制在0.1％～0.2％之間。在鉻鎳奧氏體型耐熱鋼中含氮可提高鋼的熱強性，幾乎對脆性無影響。其原因可能是由于析出彌散的氮化物所致。