【正文】 均勻化及消除應(yīng)力，從而保證優(yōu)良的耐蝕性和力學(xué)性能。熱加工后工件空冷即可。此類鋼除耐氧化性酸介質(zhì)腐蝕外，如果含有Mo、Cu等元素還能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蝕。不銹鋼熱處理過程中所用到的真空熱處理爐，其結(jié)構(gòu)、特性相當(dāng)復(fù)雜，本文也對真空熱處理爐做了一些介紹，用真空熱處理爐做的不銹鋼，可以防止不銹鋼氧化脫碳保證工件的表面質(zhì)量和機(jī)械性能。鋼中含Cr約18%、Ni8%~10%、%時，具有穩(wěn)定的奧氏體組織。關(guān)鍵詞：奧氏體不銹鋼 1Cr18Ni9Ti 固溶處理 穩(wěn)定化處理 耐蝕性52 / 52畢業(yè)設(shè)計（論文）中文摘要Title:1Cr18Ni9Ti heat treatment process and corrosion resistance ofAbstract: Austenitic stainless steel at room temperature, refers to with austenite stainless steel. Steel containing Cr18%, Ni8%~10%, C approximately %, with a stable austenite. Austenitic chromium nickel stainless steel including the prestigious 18Cr8Ni steel and on the basis of increased Cr, Ni content and adding Mo, Cu, Si, Nb, Ti and other elements of development of high CrNi series steel. Austenitic stainless steel nonmagnetic and has high toughness and plasticity, but its strength is low, not possible through phase change to intensive, can only through the cold hardening, such as the accession to the S, Ca, Se, Te and other elements, it has good cutting performance. This thesis mainly on austenitic stainless steel 1Cr18Ni9Ti heat treatment process and corrosion resistance of the film, including the preliminary heat treatment, forging, solid solution treatment, stabilized material forming a plete heat treatment process are introduced. And this paper also stainless steel1Cr18Ni9Ti corrosion reason, what can I do to make it more corrosion resistance and so on have made some introduction. Stainless steel heat treatment process used in the vacuum heat treatment furnace, its structure, properties are plicated, this article also to the vacuum heat treatment furnace were introduced, with the vacuum heat treatment Keywords:Austenitic stainless stee 1Cr18Ni9Ti Solid solution treatment Stabilizing treatment Corrosion resistance目 錄1 緒論 4 不銹鋼的歷史起源及分類 5 鐵素體不銹鋼 6 馬氏體不銹鋼 6 奧氏體不銹鋼 6 不銹鋼的應(yīng)用及工作環(huán)境 7 不銹鋼在建筑業(yè)中的應(yīng)用 7 不銹鋼在海洋裝置上的應(yīng)用 8 國內(nèi)外不銹鋼的發(fā)展情況 10 彩色不銹鋼 10 日本廢不銹鋼利用 12 國內(nèi)外不銹鋼焊條使用現(xiàn)狀 12 本論文的目的與意義 142. 奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti的熱處理工藝過程 15 奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti的冶煉研究及鍛造處理 15 1Cr18Ni9Ti的凝固行為 15 1Cr18Ni9Ti的鍛造處理 19 奧氏體不銹鋼熱處理設(shè)備—真空熱處理爐 20 真空熱處理爐概述 20 真空熱處理爐設(shè)計 23 奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti的固溶處理與穩(wěn)定化處理 27 奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti的固溶處理 27 奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti的穩(wěn)定化處理 29 奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti的化學(xué)熱處理 33 全腐蝕試驗 36 晶間腐蝕試驗 373 奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti的抗蝕性處理 39 造成不銹鋼腐蝕的原因及機(jī)理 39 奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti常用的抗蝕熱處理方式 40 固溶處理與穩(wěn)定化處理對耐蝕性能的影響 41 討論與結(jié)論 434 奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti熱處理后檢驗 44 試驗方法與結(jié)果 44 結(jié)果分析 45 小結(jié) 475 結(jié)論 48致謝 49參考文獻(xiàn) 501 緒論奧氏體不銹鋼1913年在德國問世，在不銹鋼中一直扮演著最重要的角色，其生產(chǎn)量和使用量約占不銹鋼總產(chǎn)量及用量的70%鋼號也最多，當(dāng)今我國常用奧氏體不銹鋼的牌號就有40多個，最常見的就是188型。由于奧氏體不銹鋼具有全面的和良好的綜合性能，在各行各業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用?？梢赃M(jìn)行冷軋、冷拔和旋壓等冷加工工藝和沖壓、彎曲、卷邊與折疊等成形操作。 生產(chǎn)中廣泛采用先進(jìn)技術(shù)，如爐外精煉率達(dá)到95%以上，連鑄比超過80%，高速軋機(jī)和精、快鍛機(jī)等普遍推廣。不銹鋼還是建筑用金屬材料中強(qiáng)度最高的材料之一。屬于這一類的有CrlCr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。奧氏體不銹鋼的常用牌號有1Cr18Ni0Cr19Ni9等。實際上許多這樣的場合，不銹鋼已長期被使用而其效果已經(jīng)經(jīng)過長期不斷地對不銹鋼的沖刷作用，使生產(chǎn)廠家相信不銹鋼材料用于室外場合甚至在高腐蝕性氣體的條件下也不腐蝕。當(dāng)游泳池采用不銹鋼材料（304型，2B光潔度）做側(cè)壁時，擦洗就很簡單，只需用水和肥皂便能很快洗凈。 某些建筑物（室內(nèi)滑冰場管）用不銹鋼材料建造永平重疊層的屋頂，不僅使該建筑從設(shè)計的觀點上美觀大方，而且由于不銹鋼表面的反光作用，使室內(nèi)滑冰季節(jié)得以延長而兔去承擔(dān)不合理的投資。所選用的村料為304型不銹鋼，粗拋光，低反射性，6級光潔度。不銹鋼作為主要材料用于室外藝末建筑的另一例子是矗立在河畔上有名的拱橋。這種均勻銹蝕可通過機(jī)械打磨加以去除。 近代不銹鋼技術(shù)的發(fā)展，已開始采用復(fù)相奧氏體－鐵素體不銹鋼20Cr－8Ni－（重達(dá)3000kg）。此外，長期工作的泵可能由于交替使用，既有時海水更換成淡水而起到防護(hù)作用。 實驗表明裝有化學(xué)制品的客器允許用海水進(jìn)行沖洗，但隨后必?zé)┖芸煊玫疀_洗。一種合理的措施就是采用橡膠球循環(huán)通過管道中，由于橡膠球能產(chǎn)生擠壓作用從而清理了管壁。而在國內(nèi)由于種種原因的限制，如不銹鋼材價格高，國產(chǎn)不銹鋼材質(zhì)較差，計算機(jī)水平比國外落后，著色工藝技術(shù)不成熟等，導(dǎo)致不銹鋼著色技術(shù)與生產(chǎn)發(fā)展緩慢。自立項之初即規(guī)劃年產(chǎn)量在50～80噸，投產(chǎn)十幾年來，生產(chǎn)經(jīng)營欣欣向榮產(chǎn)量穩(wěn)步上升。關(guān)東地區(qū)也是日本最大的鎳基廢不銹鋼生產(chǎn)基地，估計每月的產(chǎn)量大約為2萬噸，占日本廢不銹鋼產(chǎn)量的40%。全世界不銹鋼的消費總量達(dá)3500萬。先是太原工大王寶、孫咸等人在前期工作的基礎(chǔ)上研究了不銹鋼焊條工藝設(shè)計的基本原則和途徑，在不銹鋼焊條設(shè)計理論上取得了重要突破，并因此獲得2000年國家科技進(jìn)步二等獎；后是冶金部建筑研究總院唐伯鋼在九十年代中期消化吸收國外的先進(jìn)技術(shù)，成功完成國產(chǎn)不銹鋼新型焊條的系列化改進(jìn)提高，并成功興辦北京金威焊材有限公司，做到理論與實踐的完美結(jié)合，自1994年始生產(chǎn)至今，其不銹鋼焊條生產(chǎn)已達(dá)年產(chǎn)3000噸以上。希望通過此論文的書寫，借此論文的機(jī)會，以寫論文的形式去讓我對不銹鋼有個更徹底的了解，為今后工作做一個鋪墊，希望在今后的學(xué)習(xí)過程中能在不銹鋼熱處理方面能盡自己的一份力，爭取能取得一定的成績。奧氏體不銹鋼中，不同的元素對鐵素體和奧氏體的形成有著不同的作用:以Cr為代表的為鐵素體穩(wěn)定元素，促進(jìn)鐵素體的形成，這類元素主要包括Cr, Mo, Si, Ti, V, W等。（2）奧氏體不銹鋼穩(wěn)態(tài)凝固時，首先是鐵素體平界面生長，然后通過固態(tài)相變轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。連鑄過程也是一個工業(yè)化連續(xù)過程，這就決定了若采用工業(yè)化試驗來優(yōu)化工藝參數(shù)，必然要面臨費時、費力和需要大量資金投入的問題。數(shù)值模擬的研究任務(wù)在于建立正確的數(shù)學(xué)模型，通過恰當(dāng)?shù)臄?shù)值方法，利用計算機(jī)來求解這些模型，得到能反映過程規(guī)律、指導(dǎo)實踐的結(jié)果。b模具材料。研磨變形型槽和飛邊槽（提高壽命25%）。始鍛溫度1100～1150℃，終鍛溫度850～920℃。小銹鋼無475℃脆性，但有碳化合物和σ相析出引起的變脆現(xiàn)象，鍛后可正常空冷。這種熱處理爐的熱效率差，冷卻時間也長。或在耐熱管內(nèi)導(dǎo)人其它熱介質(zhì)(蒸汽、油)進(jìn)行間接加熱等方法。這種真空爐雖然價格高、存在高溫變形、晶粒粗化而脆化引起斷裂、運行損耗、加熱時的放熱損失等問題，但卻廣為使用。這種發(fā)熱體使用的加熱溫度為:真空中2 200 ℃左右，氣氛(N2 , Ar)中，可達(dá)3 000 ℃。板的厚度和板的數(shù)量是根據(jù)變形和輻射效率來決定的。從結(jié)構(gòu)材料上看，這種爐可能成為一種價格昂貴的真空爐，所以設(shè)計時應(yīng)多考慮裝置整體，如爐體用真空室的焊接、輻射熱的對策、水冷均勻化等。但是，因為保溫材料是由碳纖維構(gòu)成，所以表面水分吸附量很大。放電受壓力、電壓、距離、溫度的影響。如果鋁系中硅成分也多，就能提高耐沖擊性，但在高溫真空中會有分解、收縮等無法預(yù)料的事故，所以使用時應(yīng)注意鋁的純度和燒結(jié)溫度。與在大氣壓下使用的爐子相比，真空爐可節(jié)電近50％，在真空中加熱不僅工件的熱處理質(zhì)量好，而且有路子使用壽命長，維修成本低改善生產(chǎn)環(huán)境無公害等優(yōu)點。如Ti合金要求加熱后2～3秒內(nèi)進(jìn)行水淬，以及軸類零件最好采用豎式爐，如要求裝、出料要自動省力時，以及通用性工件，最好采用臥式爐。即使在熱態(tài)中也能暴露在空氣中，所以工件可由加熱室裝爐，到需要的溫度后轉(zhuǎn)移到冷卻室進(jìn)行冷處理。把裝載的料筐裝入預(yù)備室，由預(yù)備室的推進(jìn)桃構(gòu)把料筐推入加熱室，并向前推動加熱室內(nèi)正在加熱的料筐，加熱后的料筐靠牽引機(jī)構(gòu)拉到冷卻窒。為了克服上述缺點，這種爐于一方而增加冷卻氣體的循環(huán)量，一方而又增加了熱交換器，目的在于提高冷卻速度。奧氏體在加熱時無相變,因此不能通過熱處理強(qiáng)化。固溶處理后的硬度一般在135HBS左右。所以，對十?dāng)嗝娲蟮膴W氏體不銹鋼都需要預(yù)熱到700800℃，然后再快速升溫，對十?dāng)嗝嫘〉膴W氏體不銹鋼(如帶鋼)如果升溫速度過慢，碳化物會充分析出，就會導(dǎo)致固溶時間過長，美國阿姆科公司曾制定過一個經(jīng)典的加熱時間表(、)。為使工件在長期服役的條件下形狀和尺寸變化能夠保持在規(guī)定范圍內(nèi)的熱處理。 奧氏體不銹鋼的抗晶界腐蝕穩(wěn)定化處理具體穩(wěn)定化處理在生產(chǎn)實際中應(yīng)用是很普遍的，它對不銹鋼的晶間腐蝕的傾向影響很大[10]。 在外協(xié)工廠無法解決這個難題情見下，我廠將已經(jīng)1070℃固容處理灼不銹鋼毛坯運回廠，由我室成立攻關(guān)小組進(jìn)行攻關(guān)。選擇了如下的一系列 溫度進(jìn)行試驗：820℃、850℃、 880℃、 920℃、940℃和980℃，對每一溫度下的試樣均經(jīng)敏化處理后(650℃1小時)，再在沸騰的硫酸和硫酸銅銅屑溶液中保持24小時，取出后進(jìn)行90176。經(jīng)上海鋼鐵研究所鑒定無晶界腐蝕傾向。 奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti的化學(xué)熱處理188型鎳鉻奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti是國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的鋼種，其優(yōu)點是具有較高的耐酸、耐磨和精美外觀等優(yōu)良特性，缺點是硬度較低，容易產(chǎn)生品間腐蝕。通過這些試驗分別對這3種樣品的各種性能作全面的檢驗，特別是檢驗抗品間腐蝕性能。 3種1Cr18Ni9Ti試樣耐磨曲線 2號樣品距表面不同距離處硬度曲線 2號樣品距表面不同距離處硬度曲線對3種試樣分別做金相觀察，首先將圓柱體樣品的端面磨去2mm厚，然后觀察金相，可看到1號、2號樣品邊緣附近有明顯亮帶，而3號樣品則沒有，這種亮帶就是氮化層[16]。圖中縱坐標(biāo)表示全腐蝕的失重率(I= W0W)/ W0，橫坐標(biāo)表示全腐蝕時間。 3種1 Cr18 Ni 9Ti試樣腐蝕曲線 晶間腐蝕試驗先用醋酸(10%)+蒸溜水(適量)在室溫浸蝕24 h,再用1 % NaF+ 20% HNO3水溶液室溫浸蝕2h，然后用堿性赤血鹽溶液沸煮3 min染色觀察其金相，可見除3號試樣外兒乎看不到晶界變粗的晶間腐蝕現(xiàn)象，一試樣再用10% min( 3 V，0. 8 A)，用堿性赤血鹽溶液沸煮3 min染色觀察其晶間腐蝕，即可看到如圖7所示的晶間腐蝕組織。 (2)碳氮共滲溫度應(yīng)選在580℃士10℃保溫3 h,冷卻方式為水冷。根據(jù)相關(guān)理論，造成奧氏體不銹鋼腐蝕的原因卞要是由于在不銹和耐蝕用途中的一些條件下(比如焊接或經(jīng)450℃ 850℃加熱時)，碳與鋼中的鉻形成高鉻的Cr23C。 在不銹鋼生產(chǎn)中，多以控制鋼中Tic比來保證18Cr8Ni不銹鋼的敏化態(tài)耐蝕性能。圖3為含鈦不銹鋼熱處理溫度對T iC形成的影響