【正文】
圖3為含鈦不銹鋼熱處理溫度對(duì)T iC形成的影響。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(shí)),碳與鋼中的鉻形成高鉻的Cr23C。 3種1 Cr18 Ni 9Ti試樣腐蝕曲線 晶間腐蝕試驗(yàn)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(jiàn)除3號(hào)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。 3種1Cr18Ni9Ti試樣耐磨曲線 2號(hào)樣品距表面不同距離處硬度曲線 2號(hào)樣品距表面不同距離處硬度曲線對(duì)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(hào)、2號(hào)樣品邊緣附近有明顯亮帶,而3號(hào)樣品則沒(méi)有,這種亮帶就是氮化層[16]。 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(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的鋼種,其優(yōu)點(diǎn)是具有較高的耐酸、耐磨和精美外觀等優(yōu)良特性,缺點(diǎn)是硬度較低,容易產(chǎn)生品間腐蝕。選擇了如下的一系列 溫度進(jìn)行試驗(yàn):820℃、850℃、 880℃、 920℃、940℃和980℃,對(duì)每一溫度下的試樣均經(jīng)敏化處理后(650℃1小時(shí)),再在沸騰的硫酸和硫酸銅銅屑溶液中保持24小時(shí),取出后進(jìn)行90176。 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(shí)際中應(yīng)用是很普遍的,它對(duì)不銹鋼的晶間腐蝕的傾向影響很大[10]。所以,對(duì)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(duì)十?dāng)嗝嫘〉膴W氏體不銹鋼(如帶鋼)如果升溫速度過(guò)慢,碳化物會(huì)充分析出,就會(huì)導(dǎo)致固溶時(shí)間過(guò)長(zhǎng),美國(guó)阿姆科公司曾制定過(guò)一個(gè)經(jīng)典的加熱時(shí)間表(、)。奧氏體在加熱時(shí)無(wú)相變,因此不能通過(guò)熱處理強(qiáng)化。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(dòng)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。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(dòng)省力時(shí),以及通用性工件,最好采用臥式爐。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(huì)有分解、收縮等無(wú)法預(yù)料的事故,所以使用時(shí)應(yīng)注意鋁的純度和燒結(jié)溫度。但是,因?yàn)楸夭牧鲜怯商祭w維構(gòu)成,所以表面水分吸附量很大。板的厚度和板的數(shù)量是根據(jù)變形和輻射效率來(lái)決定的。這種真空爐雖然價(jià)格高、存在高溫變形、晶粒粗化而脆化引起斷裂、運(yùn)行損耗、加熱時(shí)的放熱損失等問(wèn)題,但卻廣為使用。這種熱處理爐的熱效率差,冷卻時(shí)間也長(zhǎng)。始鍛溫度1100~1150℃,終鍛溫度850~920℃。b模具材料。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(guò)恰當(dāng)?shù)臄?shù)值方法,利用計(jì)算機(jī)來(lái)求解這些模型,得到能反映過(guò)程規(guī)律、指導(dǎo)實(shí)踐的結(jié)果。(2)奧氏體不銹鋼穩(wěn)態(tài)凝固時(shí),首先是鐵素體平界面生長(zhǎng),然后通過(guò)固態(tài)相變轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。希望通過(guò)此論文的書(shū)寫,借此論文的機(jī)會(huì),以寫論文的形式去讓我對(duì)不銹鋼有個(gè)更徹底的了解,為今后工作做一個(gè)鋪墊,希望在今后的學(xué)習(xí)過(guò)程中能在不銹鋼熱處理方面能盡自己的一份力,爭(zhēng)取能取得一定的成績(jī)。全世界不銹鋼的消費(fèi)總量達(dá)3500萬(wàn)。自立項(xiàng)之初即規(guī)劃年產(chǎn)量在50~80噸,投產(chǎn)十幾年來(lái),生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)欣欣向榮產(chǎn)量穩(wěn)步上升。一種合理的措施就是采用橡膠球循環(huán)通過(guò)管道中,由于橡膠球能產(chǎn)生擠壓作用從而清理了管壁。此外,長(zhǎng)期工作的泵可能由于交替使用,既有時(shí)海水更換成淡水而起到防護(hù)作用。這種均勻銹蝕可通過(guò)機(jī)械打磨加以去除。所選用的村料為304型不銹鋼,粗拋光,低反射性,6級(jí)光潔度。當(dāng)游泳池采用不銹鋼材料(304型,2B光潔度)做側(cè)壁時(shí),擦洗就很簡(jiǎn)單,只需用水和肥皂便能很快洗凈。奧氏體不銹鋼的常用牌號(hào)有1Cr18Ni0Cr19Ni9等。不銹鋼還是建筑用金屬材料中強(qiáng)度最高的材料之一。可以進(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。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(jì)(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(guó)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(guó)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(guò)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(jì) 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(yàn) 36 晶間腐蝕試驗(yàn) 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(duì)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(yàn) 44 試驗(yàn)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(guó)問(wèn)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(hào)也最多,當(dāng)今我國(guó)常用奧氏體不銹鋼的牌號(hào)就有40多個(gè),最常見(jiàn)的就是188型。不銹鋼熱處理過(guò)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(duì)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。熱加工后工件空冷即可。那時(shí),士兵用的步槍槍膛極易磨損,布雷爾利想發(fā)明一種不易磨損的合金鋼。這類鋼是在淬火、回火處理后使用的。如果建筑物長(zhǎng)年需要更換或維修,那么建筑師的設(shè)計(jì)是失敗的。 對(duì)于一座建筑物的屋頂結(jié)構(gòu),其使用壽命和外觀應(yīng)同樣重視。不銹鋼也正在用于遠(yuǎn)洋商船上的大容量化學(xué)容器,其使用情況在某些方面與陸地化工廠的使用條件截然不同。當(dāng)水泵停止工作時(shí),縫隙腐蝕和點(diǎn)腐蝕很可能就成為嚴(yán)重問(wèn)題。 熱交換器 強(qiáng)迫水循環(huán)系統(tǒng)的冷卻器和電站蒸汽冷凝器已廣泛采用奧氏體不銹鋼管道,后者的進(jìn)水口因高度污染而不宜采用銅合金材料。但生產(chǎn)大量鎳基廢不銹鋼的關(guān)東地區(qū)也參與到了廢不銹鋼的出口行列之中。熱處理過(guò)程會(huì)發(fā)生一系列的問(wèn)題,如由于固溶溫度過(guò)低,或者保溫時(shí)間過(guò)短,還有淬水速度過(guò)慢都會(huì)引起合金元素不能完全融入鋼的機(jī)體中,或者不能均勻的融入機(jī)體中。鐵素體到奧氏體的轉(zhuǎn)變無(wú)形核勢(shì)壘,受樹(shù)枝晶生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)控制奧氏體向鐵素體的轉(zhuǎn)變則要通過(guò)鐵素體的形核。(3)直接工業(yè)實(shí)驗(yàn)。 1Cr18Ni9Ti的鍛造處理 1Cr18Ni9Ti鍛造模具要求a模具型式。為防止鍛造裂紋,小銹鋼應(yīng)在保護(hù)氣氛中加熱,最好在電爐和真空爐中加熱。加熱方法一般使用最實(shí)用的間接電阻加熱方式。加熱器形狀有鋼絲狀、網(wǎng)狀、板狀、棒狀等,可以根據(jù)溫度、表面電流密度、爐形進(jìn)行選擇。C/C材料還可代替石墨用作筑爐材料。特別是對(duì)于強(qiáng)制冷卻兼用爐,其保溫材料表而是經(jīng)鍍碳C/C及涂石墨等表面保護(hù)處理后使用的。熱處理時(shí)要研究防止蒸發(fā)物附著在工件上的措施和因加熱器導(dǎo)線和保溫材料之間的微孔隙及時(shí)效變化使保溫材料纖維片在微孔處被擠出的措施等。較小的工件可用2~3層料筐裝載。(3)連續(xù)式真空熱處理爐隨著人們對(duì)真空熱處理優(yōu)越性的認(rèn)可及其廣泛的應(yīng)用出現(xiàn)了連續(xù)式真空熱處理爐。這樣出來(lái)的奧氏體不銹鋼,其硬度和強(qiáng)度降低二塑性較好,具有良好的耐腐蝕性和良好的高溫性能[7]。從這個(gè)角度而言,加熱溫度越高越好,但加熱溫度偏高同時(shí)又可能引起晶粒過(guò)分長(zhǎng)大、氧化鐵皮增厚等缺陷。為了使鋼達(dá)到最大的穩(wěn)定度,還應(yīng)作穩(wěn)定化處理,即將構(gòu)件加熱至900℃使Cr23C6充分溶解到奧氏體中,而此時(shí)讓鈦和鈮充分形成非常穩(wěn)定的碳化鈦和碳化鈮。關(guān)鍵是如何確定T1與T2。 b節(jié)約能源 c晶粒沒(méi)有長(zhǎng)大,從而可避免機(jī)械性能因晶粒長(zhǎng)大而降低。) o可以明顯看出1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)樣品的耐磨性能依次降低,1號(hào)、2號(hào)樣品的耐磨性能明顯優(yōu)于3號(hào)樣品,這說(shuō)明氮化和氧化鹽浴處理對(duì)提高不銹鋼的耐磨性有明顯效果。同時(shí),由于試樣表面氮化層中的物質(zhì),如Fe3N 、 CrN 、 Fe3O4等都具有致密的分了結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)(它們的生成自由能都在2501 000J/mol左右,都比較低),兒乎都不與弱酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng);另外,氧化鹽浴處理還能起到氧化封孔的作用,使試樣恢復(fù)在機(jī)械加工過(guò)程中被影響了的抗蝕性[18]。它所耗用的鉻需要從基體中吸取,但是由于碳從基體(品粒)中析出速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鉻向品界的打一散速度,所以品界鉻的碳化物所耗用的鉻量基本上是吸取了品界附近的鉻形成的。對(duì)于加欽穩(wěn)定的不銹鋼,為了使鋼中的欽和碳充分形成T iC金屬間化合物,熱處理溫度和時(shí)間起著決定性作用[20]。對(duì)1Cr18Ni9Ti鋼其最佳熱處理制度為900℃ 950℃保溫,在此溫度下,Cr不但不形成碳化物,而目Cr的碳化物還分解固溶,其冷卻方式采用爐冷、水冷、空冷均可。欽元素的加入量卞要由T iC的原了量比確定。另一方面,1號(hào)樣品在氧化鹽浴處理過(guò)程中,通過(guò)氧化作用使得試樣品界處的部分碳被氧化以氣體形式放出,降低了碳的含量。由X射線衍射結(jié)果可知,1號(hào)、2號(hào)試樣表面均有ε、Υ′、Υ相生成,ε相為Fe3N。這種熱處理不會(huì)影響不銹鋼1Cr18Ni9Ti中C的含量(18% ),并能在不銹鋼表面形成氮化層,從而提高不銹鋼的表面耐磨(或硬度)、耐腐蝕及抗品間腐蝕性能。經(jīng)金相觀察,晶界處沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有(Cr,F(xiàn)e)23C6富集。但經(jīng)650℃保溫1小時(shí)(敏化處理)晶界處有大量的(Cr,F(xiàn)e)23C6富集()。由十奧氏體不銹