500℃以上,其他鋼種的強度會急劇下降,而奧氏體不銹鋼卻仍具有較高的強度。特別是因為它有良好的耐氧化性,所以適用于各種高溫工況。與06Cr19Ni10(304)相比較,06Cr17Ni12Mo2(316),06Cr18Ni11Nb (347), 20Cr25Ni20 (310S)的高溫強度更高。因為奧氏體不銹鋼是面心立方(fcc)晶格,比體心立方(bcc)晶格的鐵素體系列不銹鋼在600℃以上的高溫強度顯著優(yōu)越。
奧氏體系列不銹鋼的蠕變破壞強度(100000h)。06Cr17Ni12Mo2(316),06Cr18Ni11Nb(347),20Cr18Ni11Ti(321)表現(xiàn)出優(yōu)越的特性。Mo可將奧氏體的基體進(jìn)行強化,進(jìn)一步形成碳化物,提高其高溫強度和蠕變斷裂強度。Nb,Ti等形成NbC和TiC等強力的碳化物,它們在奧氏體基體上析出,可以提升其高溫強度和蠕變斷裂強度。復(fù)合添加Mo、Nb、Ti等的奧氏體不銹鋼,其高溫特性更優(yōu)越。
奧氏體系列不銹鋼的蠕變強度在600℃,06Cr18Nil1Nb(347)的蠕變強度最高,06Cr17Ni12Mo2(316)、06Cr18Nil1Ti(321)次之。特別是06Cr18Ni11Nb(347)的蠕變強度要比06Cr19Ni10(304)大約高2倍。到800℃左右時,則其蠕變強度差別就沒有了。因此,奧氏體系列不銹鋼作為鍋爐、石油化學(xué)工業(yè)設(shè)備等主力材料得到廣泛應(yīng)用。
奧氏體系列不銹鋼中,有高錳的不銹鋼。添加錳用以代替一部分鎳,作為節(jié)鎳型不銹鋼有SUS201或12Cr18Mn8Ni5N(202)。這些材料的蠕變破壞強度,在650~750℃比06Cr19Ni10(304)優(yōu)越,但其焊接性較差,在使用時必須注意。
06Cr18Ni11Nb(347)、06Cr18Ni11Ti(321)具有良好的高溫特性,可廣泛應(yīng)用于700℃以下高溫條件下。10Cr17(430)的疲勞壽命長,奧氏體不銹鋼的疲勞壽命較短。這是因為10Cr17(430)的線膨脹系數(shù)小,在同樣的一個熱循環(huán)過程中,變形量越小,其疲勞壽命就越長。