N對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)用新型奧氏體耐熱鑄鋼1000℃蠕變性能的影響

為了應(yīng)對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度將大幅升高至1050℃的要求，本工作以新設(shè)計(jì)的3種不同N含量（0~0.55%）的Nb穩(wěn)定化奧氏體耐熱鑄鋼為研究對(duì)象，通過(guò)在1000℃，50MPa條件下的蠕變性能測(cè)試和蠕變前后的組織分析，研究了N對(duì)奧氏體耐熱鑄鋼1000℃蠕變性能的影響規(guī)律。

結(jié)果表明：根據(jù)N添加量的不同，合金之間的最小蠕變速率相差接近一個(gè)數(shù)量級(jí)。合金的主要析出相為NbC，Nb(C,N)和富Cr相。隨著N含量的增加，合金中NbC轉(zhuǎn)變?yōu)镹b(C,N)，其形貌逐漸從草書(shū)體狀轉(zhuǎn)變?yōu)椴灰?guī)則的混合片塊狀，并最終轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗝骟w塊狀。其中，草書(shū)體狀NbC能有效強(qiáng)化鑄鋼的晶界和枝晶間區(qū)域，因而有利于提高高溫蠕變性能。富Cr相在晶界的粗化連接是合金蠕變斷裂的主要裂紋源，不利于蠕變性能。富Cr相的二次析出還會(huì)降低奧氏體基體固溶的C含量，從而降低其固溶強(qiáng)化能力。草書(shū)體狀NbC的析出及富Cr相含量的降低是新型奧氏體耐熱鑄鋼蠕變性能提高的主要原因。