【正文】 通過穩(wěn)定化處理，含有的碳就和穩(wěn)定化元素形成碳化物，最大限度地形成T iC，固溶碳量相對(duì)最少。 Ti/C對(duì)1Cr18Ni9Ti晶間腐蝕傾向的影響 奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti常用的抗蝕熱處理方式為了防止奧氏體不銹鋼產(chǎn)生敏化態(tài)晶間腐蝕，上述的成分控制為其創(chuàng)造了根本條件，但是還需要正確的熱處理工藝予以保證，兩者缺一不可。據(jù)粗略計(jì)算，將奧氏體中的碳全部固定為T iC所需的欽為（47. 9/ 12）倍的碳含量。這種材料在出廠前經(jīng)過固溶處理，如果在設(shè)備制造過程中再在450℃ 850℃受熱時(shí)，例如焊接過程，固溶碳將與鉻、鐵等元素形成（Cr，F(xiàn)e）23C 6沿品界析出，這種碳化物中的鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)70%78%。同時(shí)，在這一過程中還能起到消除品界應(yīng)力的作用?？捎脭?shù)學(xué)式表示為：dw =W0dldt= W0hdt，即由于不銹鋼1Cr18Ni9Ti(約10% Ni，18% Cr)中鎳、鉻含量正處于Fe一Ni Cr合金對(duì)5%鹽酸抗蝕曲線中抗蝕性最好的臨界位置，既然軟氮化及氧化鹽浴處理沒有降低其抗全腐蝕能力，說明不銹鋼中的鎳、鉻沒有因?yàn)闊崽幚矶龀銎方纾纱丝赏茢噙@種處理不會(huì)降低原有試樣抗晶間腐蝕的性能。Υ′相為CrN, Υ相為Fe3O4。（2）耐磨試驗(yàn)、顯微硬度試驗(yàn)及金相觀察對(duì)樣品做耐磨試驗(yàn)，試驗(yàn)條件為：500號(hào)砂紙十磨，轉(zhuǎn)速為123 r/ min，(圖中失重量為:最初重量WO磨損后重量Wt /磨損截面S , mg/ cm178。本文卞要研究該處理工藝在提高材料力學(xué)性能的同時(shí)，顯著提高不銹鋼表面抗腐蝕及晶間腐蝕性能的機(jī)理。由此可見直洲920℃穩(wěn)定化處理除了同樣具有抗晶界腐蝕傾向之外，還有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： a不需要高溫箱式爐，只要在中溫爐中加熱即可，降低了對(duì)設(shè)備的要求及延長(zhǎng)設(shè)備壽命。880℃的試樣略有輕微的晶界腐蝕傾向。的析出而富集Cr，從面導(dǎo)致晶內(nèi)的貧鉻，即把鉻穩(wěn)定在奧氏體晶內(nèi)，所以稱之謂穩(wěn)定化處理。我們通過掃描電鏡、波譜儀的濃度曲線證明：晶界處確有大量析出物存在()。在焊接從高溫冷卻時(shí)，即使經(jīng)過易析出Cr23C6的敏化溫度區(qū)間(850～450℃)時(shí)也不會(huì)沿晶界大量析出Cr23C6，從而大大提高了抗晶間腐蝕的能力。所以在實(shí)際生產(chǎn)中，斷面較大的材料一般考慮采用加入Ti、Nb等兀素的穩(wěn)定化奧氏體不銹鋼，因?yàn)門i、Nb等兀素對(duì)碳親和力較大，這類穩(wěn)定化奧氏體不銹鋼(如32347等)可以不需要水淬或其它快速冷卻措施進(jìn)行快冷[9]。中國(guó)GB 4237美國(guó) AISI ASTM日本 JISG 4303退火溫度/0Cr18Ni9304SUS 3041010112000Cr18Ni9304LSUS 304L101011500Cr17Ni12Mo236SUS 361010112000Cr17Ni12Mo2316LSUS 316L10101150Y1Cr18Ni9303SUS 303105011500Cr18Ni11Ti321SUS 3219201170奧氏體不銹鋼加熱溫度主要是依據(jù)碳化物的固熔速度而確定的，有資料指出像304鋼的碳化物在1065℃時(shí)固溶需要3分鐘，在1176℃，在1000℃則需要長(zhǎng)達(dá)10分鐘。固溶處理時(shí)，要特別注意防止增碳。 奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti的固溶處理與穩(wěn)定化處理 奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti的固溶處理 固溶處理是把鉻鎳奧氏體不銹鋼加熱到10501100℃，保溫一定時(shí)間，然后快速冷卻到427℃以下，獲得均勻的奧氏體組織，這種方法稱為固溶處理。連續(xù)爐還應(yīng)包括清洗槽、回火爐等一系列連續(xù)熱處理設(shè)備，并可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)程序。當(dāng)然兩室之間必不可少的要設(shè)置真空隔熱門。它是由加熱室、預(yù)備室和冷卻室三個(gè)真空容器組成的。大型工件用一層料筐擺放。此討的真空容器不必全部進(jìn)行受熱(只在加熱室內(nèi)設(shè)加熱器)，故不必考慮高溫強(qiáng)度，也不妨礙冷卻速度。最后是電絕緣問題。c. 設(shè)計(jì)上的問題點(diǎn)設(shè)計(jì)上共同的問題為：均熱問題、放電問題、電絕緣問題。這些保溫材料的熱容量小、蠶量輕、加工性和保溫效果好且易于筑爐。不過不能用螺栓等進(jìn)行固定、緊固，因?yàn)槁菟ǖ臒崤蛎浐蜁r(shí)效變化后，會(huì)引起反射板間貫通孔的變形，容易使熱電偶及調(diào)溫用溫度計(jì)發(fā)生故障。最近，C/C組合加熱器也存在固有電阻、價(jià)格高等問題，但與石墨相比，組合加熱器重量輕、強(qiáng)度高、堅(jiān)固耐用，所以厚度可以設(shè)計(jì)得薄，熱容量也小，可以最新用于急升溫爐、急冷爐、HIP爐等。布狀發(fā)熱體在加熱室強(qiáng)制冷卻時(shí)不能使用。工件溫度超過1000℃、Ta、W等，在1200～2700 ℃左右的蒸汽壓和熱變形情況。處理溫度低時(shí)，僅對(duì)真空密封部位水冷或不水冷。使用立式或臥式真空爐要根據(jù)工件的形狀、變形、支撐方法、裝卸方式、平臺(tái)面積等選擇。用石墨加煤汕或低粘性礦物油（鉛和硫含量低)潤(rùn)滑。b毛壞加熱。錘上用取HRC40～47，水壓機(jī)用取HRC47～55。利用現(xiàn)代物理模擬技術(shù)，可以用少量的、小型的試驗(yàn)替代傳統(tǒng)的大量的、大型的工業(yè)試驗(yàn)，不但節(jié)約了人力、物力、財(cái)力，還可以研究連鑄生產(chǎn)實(shí)際中難以直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的高難復(fù)雜問題。b. 物理模擬冷態(tài)物理模擬。（2）用可行的實(shí)驗(yàn)設(shè)備對(duì)連鑄過程中的金屬凝固行為進(jìn)行物理模擬，研究不銹鋼的高溫物理性能及各種工藝參數(shù)對(duì)不銹鋼凝固行為和凝固組織的影響，進(jìn)而為改善連鑄工藝、提高鑄坯質(zhì)量提供依據(jù)。可以通過界面響應(yīng)函數(shù)(Interfaceresponsefunction,IRF)計(jì)算出不同的相析出時(shí)的界面溫度。計(jì)算公式如下：Cr=% Cr+a(%Si)+b(%Mn)+c(%Ti)+d(%Nb)Ni=%Ni+e(%Mn)+f(%C)+g(%N)+h(%Cu)abcdefgh1303013030123030322211997年以后W. Kurz所領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)發(fā)表了大量研究FeCrNi合金及FeCr合金凝固過程的文章，主要有以下研究結(jié)果：（1）隨著Ni含量的增加或生長(zhǎng)速率的增加，發(fā)生鐵素體到奧氏體的轉(zhuǎn)變隨著Ni含量的減小或生長(zhǎng)速率的減小，發(fā)生奧氏體到鐵素體的轉(zhuǎn)變。鉻鎳偽二元相圖中凝固模式的相對(duì)位置及其凝固組織與溶質(zhì)偏析的關(guān)系，認(rèn)為隨著鉻鎳比的增加，鐵素體形貌從共晶狀轉(zhuǎn)變?yōu)楣羌軤?，然后再轉(zhuǎn)變?yōu)榘鍡l狀。 本論文的目的與意義本文主要介紹了奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti的熱處理，不銹鋼，特別是奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti它能應(yīng)用于其他鋼不能應(yīng)用的地方，并且應(yīng)用的范圍很廣，這就是我們研究它的原因。近年來我國(guó)不銹鋼的消費(fèi)量快速增長(zhǎng)，2004年國(guó)產(chǎn)不銹鋼焊條已超過35000噸，預(yù)計(jì)2006年國(guó)產(chǎn)不銹鋼焊條將達(dá)50000噸左右。目前日本對(duì)韓國(guó)的廢不銹鋼出口基地主要有三個(gè)港口，它們是：北九州、SakaiSemboku和Onahama。 日本廢不銹鋼利用日本川崎地區(qū)在4月中下旬分2次對(duì)韓國(guó)不銹鋼廠總計(jì)出口1200噸鎳價(jià)廢不銹鋼，每次600噸，這是首次從關(guān)東地區(qū)如此大批量的出口鎳基廢不銹鋼。目前該專利已在英、美、日、德、意、法、澳大利亞等幾十家公司采用。在這種情況下，不銹鋼容器可能會(huì)產(chǎn)生難以去除的石灰質(zhì)沉積物，這是一個(gè)值得重視的問題。如果船只屬于一般不定期貨輪，則運(yùn)載化學(xué)制品的容器也可以運(yùn)輸任何物品，從醋酸、糟漿到二甲苯。在保持流動(dòng)的海水中，采用CF—8M鑄造不銹鋼葉輪（其成分相當(dāng)于316型不銹鋼）以及用316型不銹鋼作主軸，可以不出任何問題。不銹鋼在海水中很少會(huì)產(chǎn)生均勻銹燭，所以在實(shí)際使用中可不必?fù)?dān)心。在這些裝置中要保持低氯化物含量是很不容易的，因?yàn)楹胶?dòng)力裝置的應(yīng)用技術(shù)與一般發(fā)電裝置的基本原理并無差別。建筑入口處的柱列都包上不銹鋼板，建筑物正面所有窗戶的凈化裝置也都途蓋上不銹鋼。這種交借變化的格局使車庫(kù)具有一個(gè)生動(dòng)的外觀。為了防止油垢，大面積的不銹鋼板的露出部分（茸腳）安裝在由使鍍鋅板和壓縮板組成的厚夾層中。今天的建筑師必須認(rèn)真地考慮建筑物的全部情況。奧氏體不銹鋼一般采用固溶處理，即將鋼加熱至10501150℃，然后水冷，以獲得單相奧氏體組織。馬氏體不銹鋼的常用牌號(hào)有1Cr13Cr13等，因含碳較高，故具有較高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，但耐蝕性稍差，用于力學(xué)性能要求較高、耐蝕性能要求一般的一些零件上，如彈簧、汽輪機(jī)葉片、水壓機(jī)閥等。另外，可按成分分為：鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼和鉻錳氮不銹鋼等。布雷爾利受英國(guó)政府軍部兵工廠委托，研究武器的改進(jìn)工作。為了提高鋼液的流動(dòng)性，改善鑄造性能，鑄造鋼種合金成分應(yīng)有所調(diào)整：提高硅含量，放寬鉻、鎳含量的區(qū)間，并提高雜質(zhì)元素硫的含量上限。由于導(dǎo)熱差，保溫時(shí)間應(yīng)較長(zhǎng)。奧氏體不銹鋼無磁性而且具有高韌性和塑性，但強(qiáng)度較低，不可能通過相變使之強(qiáng)化，僅能通過冷加工進(jìn)行強(qiáng)化，如加入S，Ca，Se，Te等元素，則具有良好的易切削性。并且本文還對(duì)不銹鋼1Cr18Ni9Ti耐蝕性的原因，怎樣做才能使其更具耐蝕性等等問題都做了一些介紹。奧氏體鉻鎳不銹鋼包括著名的18Cr8Ni鋼和在此基礎(chǔ)上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素發(fā)展起來的高CrNi系列鋼。奧氏體不銹鋼，是指在常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼。奧氏體不銹鋼生產(chǎn)工藝性能良好，特別是鉻鎳奧氏體不銹鋼，采用生產(chǎn)特殊鋼的常規(guī)手段可以順利地生產(chǎn)出各種常用規(guī)格的板、管、帶、絲、棒材以及鍛件和鑄件。鉻鎳奧氏體不銹鋼加工硬化傾向較鉻錳鋼弱，一次退火后冷變形量可以達(dá)到70%～90%，但鉻錳奧氏體不銹鋼由于變形抗力大，加工硬化傾向強(qiáng)，應(yīng)增加中間軟化退火次數(shù)。特別是在冶煉和加工過程中實(shí)現(xiàn)電子計(jì)算機(jī)控制，保證了產(chǎn)品質(zhì)量和性能的可靠和穩(wěn)定。由于不銹鋼具有良好的耐腐蝕性，所以它能使結(jié)構(gòu)部件永久地保持工程設(shè)計(jì)的完整性。鐵素體不銹鋼因?yàn)楹t量高，耐腐蝕性能與抗氧化性能均比較好，但機(jī)械性能與工藝性能較差，多用于受力不大的耐酸結(jié)構(gòu)及作抗氧化鋼使用。%，鋼號(hào)中標(biāo)記為0。 由于不銹鋼具有耐用和幾乎無需要維護(hù)表面這兩種特性，促使人們較以往任何時(shí)候都更加重視其應(yīng)用?，F(xiàn)在的游泳池常常采用不銹鋼槽壁和混壓土池底，池底用混凝土主要是為了防滑。 對(duì)于某些特殊結(jié)構(gòu)，往往由于應(yīng)用不銹鋼使許多難題得到解決。對(duì)于光沽度的選擇要特別注意到特別由于發(fā)出眩光，防礙飛行員在到達(dá)目的地著陸時(shí)的視線。 不銹鋼在海洋裝置上的應(yīng)用各種不同類型的不銹鋼正在日益廣泛和成功地用于各種不同的海洋環(huán)境中。比較受歡迎的不銹鋼是奧氏體不銹鋼，因?yàn)樗目逛P蝕能力較強(qiáng)（但由于應(yīng)力腐蝕開裂則例外）。經(jīng)常在港口工作的船只，特別容易遇到海面上的原木或其它浮體而加速推進(jìn)器的損壞。 散裝容器 不銹鋼一直被用來作為貨運(yùn)中的散袋容器，用以裝載液化天然氣體（LNG），化學(xué)藥品、飲料等。對(duì)于在容器內(nèi)的任何不銹鋼加熱裝置，當(dāng)氯化物未徹底沖刷掉以前，切莫啟動(dòng)以防產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂。當(dāng)海水的流動(dòng)速度大約為1m/s時(shí)，便可以防止海洋有機(jī)類雜物被吸入，從而保怔了冷凝器管道免于產(chǎn)生點(diǎn)腐蝕。 佛山恒誠(chéng)信彩色不銹鋼板材廠位于國(guó)際知名不銹鋼市場(chǎng)—佛山。在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的同時(shí)，還具備很強(qiáng)的自主研發(fā)能力，現(xiàn)在擁有的全國(guó)唯一一條最大鍍色爐就是與北京某知名設(shè)備公司自主研發(fā)并生產(chǎn)安裝的，由于整臺(tái)機(jī)器都是自主研發(fā)，所以技術(shù)人員對(duì)于機(jī)器的性能與特質(zhì)相當(dāng)?shù)牧私?。?jù)日本財(cái)務(wù)省統(tǒng)計(jì)，2004年1~12月份，日本川崎港廢不銹鋼的出口量為8112噸，其中有7526噸出口至韓國(guó)，但鉻基不銹鋼占了很大比例。我國(guó)正處于不銹鋼生產(chǎn)和消費(fèi)應(yīng)用的高速增長(zhǎng)期，已廣泛應(yīng)用于石油、化工、輕工、食品、釀酒、制藥、家電、水電、機(jī)械、建筑、市政和各種民用器具中。九十年代后期到本世紀(jì)初期，國(guó)內(nèi)不銹鋼焊條研究如雨后春筍般集中開展，雖就其水平本身未超過上述兩家現(xiàn)有水平，但對(duì)于活躍學(xué)術(shù)氣氛，加強(qiáng)學(xué)習(xí)交流仍有益處。 2. 奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti的熱處理工藝過程 奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti的冶煉研究及鍛造處理 1Cr18Ni9Ti的凝固行為奧氏體不銹鋼是一種復(fù)雜的多元多相合金。以Ni為代表的為奧氏體穩(wěn)定元素，促進(jìn)奧氏體的形成，這類元素主要包括Ni, C, N, Co等元素。然后奧氏體在鐵素體凝固前沿形核，發(fā)生共晶反應(yīng)。因此對(duì)連鑄的研究很少采用工業(yè)化試驗(yàn)，至多用工業(yè)化的產(chǎn)品質(zhì)量來驗(yàn)證工藝參數(shù)是否得當(dāng)。用數(shù)值模擬對(duì)連鑄過程進(jìn)行研究，有著迅速、廉價(jià)、靈活、直觀并易于理解的優(yōu)點(diǎn)。熱物理模擬是利用小試樣在試驗(yàn)裝置上再現(xiàn)材料在制備或熱加工過程中的受熱或同時(shí)受熱與受力的物理過程。小型模具（小于9kg)用4Cr5W2VSi等熱變形模具鋼，較大型模具本體包括（熱邊沖頭)用5CrNiMo5CrMnMo,鑲塊用4Cr5W2VSi等模具鋼，熱邊凹模用Cr12MoV模具鋼[6]。使用前模具需預(yù)熱（200～2500℃）。鍛造變形不能太大，一般在50%～60%錘擊時(shí)應(yīng)采用兩輕一重的方法，高溫區(qū)輕擊快鍛，隨后適當(dāng)重?fù)?，接近終鍛時(shí)輕擊修整。g鍛件表而處理。此外，因工件和爐罐之間有溫差、真空外壓還將導(dǎo)致爐罐的變形和破損事故等，所以應(yīng)注意使用溫度和爐罐材質(zhì)。均需通過SU耐熱鋼管對(duì)工件加熱，真空容器要裝真空密封件。 石墨發(fā)熱體的熱膨脹系數(shù)小，耐熱沖擊性高，非常有利于高的升溫速度。石墨加熱器根據(jù)其形狀，有的重量較大，這就存在加熱器、導(dǎo)線、支撐夾具等緊固用螺栓的松弛等問題。經(jīng)各反射板輻射傳熱的熱損失，當(dāng)發(fā)射板為n塊時(shí)，近似為1/n+n。最近，還有一種可以與1800 ℃的陶瓷纖維等組合的保溫反射板實(shí)例。因此在使用單室型間歇爐時(shí)，特別是用于濕度高的場(chǎng)合，因爐內(nèi)大氣的泄漏，保溫材料也會(huì)象活性碳那樣，吸附大氣中的水分，此時(shí)無論怎樣真空排氣，真空壓力也無法恢復(fù)。低壓雖不易產(chǎn)生，但熱處理中的蒸發(fā)物，因受高溫?zé)犭娮拥挠绊懙?，也容易產(chǎn)生放電。 真空熱處理爐設(shè)計(jì)早期的真空爐是采用在加熱爐中設(shè)置真空容器的方式，這種真空爐稱為外熱式真空爐?，F(xiàn)以海斯?fàn)t為例介紹一下真空爐的發(fā)展進(jìn)程。（2）半連續(xù)式真空熱處理爐采用間歇式真空熱處理爐時(shí)，需把冷室工件取出