【正文】 狀等，可根據(jù)工件的形狀、均熱、耐久性等進(jìn)行設(shè)計(jì)。 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。排氣系統(tǒng)可以選擇帶冷凝閥的油擴(kuò)散泵系、渦輪泵、低溫泵系等。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。使用一般金屬加熱器根據(jù)使用溫度、壓力、升溫速度等選擇涂料材質(zhì)，應(yīng)考慮Cr、 Si 、Mn等的揮發(fā)和耐熱情況。均需通過(guò)SU耐熱鋼管對(duì)工件加熱，真空容器要裝真空密封件。內(nèi)熱爐的發(fā)熱體和保溫材料通常分a. 發(fā)熱體內(nèi)熱式金屬系加熱器最簡(jiǎn)單的加熱方法是使微型加熱器、發(fā)熱管、紅外線燈等發(fā)熱體的外殼，在真空中進(jìn)一步間接加熱。與外熱式相比，內(nèi)熱式真空爐因工件面對(duì)發(fā)熱體所以熱效率高。（2）內(nèi)熱式真空熱處理爐內(nèi)熱式是在真空容器內(nèi)有發(fā)熱體和熱絕緣物，容器自身為水冷。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)。（1）外熱式真空熱處理爐在這種真空爐的爐罐外面有普通的空氣爐，通過(guò)加熱真空容器間接地對(duì)其中的工件進(jìn)行旁熱式加熱。加熱方法一般使用最實(shí)用的間接電阻加熱方式。 奧氏體不銹鋼熱處理設(shè)備—真空熱處理爐 真空熱處理爐概述真空熱處理爐由發(fā)熱體和筑爐材料決定使用的氣體、溫度及其對(duì)工件的影響。g鍛件表而處理。 f鍛后冷卻。e切邊。d鍛模潤(rùn)滑。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。c鍛造。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。小銹鋼在870℃才起皮，燒損較少，設(shè)計(jì)鍛件圖時(shí)，燒損率取不限，但其線膨脹系數(shù)大，故收縮率大，終鍛型槽應(yīng)放大余量。使用前模具需預(yù)熱（200～2500℃）。為延長(zhǎng)壽命，采用以下措施:模具整體滲碳、氮化、鍍硬鉻、火焰淬火處理。d模具壽命。模具硬度與鍛件復(fù)雜程度和鍛造設(shè)備有關(guān)，復(fù)雜鍛件模具硬度取HRC53～56,簡(jiǎn)單鍛件取HRC61～63。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]。多槽模的終鍛型槽可使用鑲塊結(jié)構(gòu)，主要用少小鍛件（小于2kg)，而單槽模用少長(zhǎng)鍛件。 1Cr18Ni9Ti的鍛造處理 1Cr18Ni9Ti鍛造模具要求a模具型式?，F(xiàn)代材料加工熱物理模擬技術(shù)，融材料科學(xué)、冶金科學(xué)、傳熱學(xué)、力學(xué)、機(jī)械學(xué)、工程檢測(cè)技術(shù)、電子模擬技術(shù)及計(jì)算機(jī)知識(shí)與技能為一體，已經(jīng)成為跨學(xué)科的專業(yè)領(lǐng)域。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(guò)程中的受熱或同時(shí)受熱與受力的物理過(guò)程。這種用水介質(zhì)物理模擬實(shí)際結(jié)晶器中流動(dòng)的試驗(yàn)方法稱之為冷態(tài)物理模擬，冷態(tài)物理模擬的試驗(yàn)方法較早就應(yīng)用在冶金研究中，當(dāng)前水模擬已經(jīng)成為結(jié)晶器系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析、鋼液流場(chǎng)研究不可或缺的實(shí)驗(yàn)裝置，一方面對(duì)在研究水口結(jié)構(gòu)、拉坯速度等連鑄工藝參數(shù)對(duì)流場(chǎng)影響等方面起到很大作用，另一方面水模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果已成為建立數(shù)學(xué)模型和驗(yàn)證數(shù)值模擬可靠性的依據(jù)[5]。由于鋼液具有高溫的特點(diǎn)，直接對(duì)其流動(dòng)進(jìn)行定量測(cè)量是非常困難的。但這種方法有其先天的缺陷，即：冶金過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，一方面所涉及材料的熱物性參數(shù)不是很精確，二是初始和邊界條件不是很穩(wěn)定，因而假設(shè)了很多的前提條件，致使模擬結(jié)果和實(shí)際結(jié)果有一定的偏差，尤其用來(lái)研究凝固問(wèn)題，不能和實(shí)際的凝固組織建立聯(lián)系，缺乏直接性。用數(shù)值模擬對(duì)連鑄過(guò)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)。它基于現(xiàn)象本身的物理原理，在一定的假設(shè)前提下，對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行描述，進(jìn)而揭示凝固過(guò)程規(guī)律、預(yù)測(cè)與防止多種鑄造缺陷、優(yōu)化鑄造工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量。（3）直接工業(yè)實(shí)驗(yàn)。對(duì)連鑄凝固過(guò)程的研究主要有如下三種方法：（1）以傳熱和傳質(zhì)為中心，采用數(shù)值模擬的方法，模擬連鑄過(guò)程中各階段的傳輸現(xiàn)象和應(yīng)力應(yīng)變情況，對(duì)連鑄過(guò)程進(jìn)行綜合分析，進(jìn)而來(lái)改善連鑄工藝。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(lái)驗(yàn)證工藝參數(shù)是否得當(dāng)。這個(gè)過(guò)程伴隨著動(dòng)量傳輸、熱量傳輸、物質(zhì)傳輸。界面溫度是成分、生長(zhǎng)速率、溫度梯度的函數(shù)。 （3）奧氏體不銹鋼的相選擇問(wèn)題遵循最高界面溫度法則。然后奧氏體在鐵素體凝固前沿形核，發(fā)生共晶反應(yīng)。不同生長(zhǎng)速率下奧氏體不銹鋼的定向凝固組織演變圖[3]。鐵素體到奧氏體的轉(zhuǎn)變無(wú)形核勢(shì)壘，受樹枝晶生長(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。計(jì)算方法也不盡相同。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。因?yàn)椴讳P鋼是一種多元復(fù)雜合金，合金元素眾多，研究起來(lái)比較復(fù)雜，通常人們把不同類型的元素折算為Cr當(dāng)量和Ni當(dāng)量，從而簡(jiǎn)化應(yīng)用FeCrNi三元合金相圖來(lái)研究這些問(wèn)題。一般認(rèn)為奧氏體不銹鋼在三相區(qū)內(nèi)首先發(fā)生的是包晶反應(yīng)，然后轉(zhuǎn)變?yōu)楣簿Х磻?yīng):骨架狀鐵素體的產(chǎn)生源自于先析出鐵素體，奧氏體在鐵素體和液相界面上形成長(zhǎng)大，然后鐵素體和奧氏體界面按照先析出鐵素體的界面推進(jìn)，鐵素體同時(shí)也通過(guò)固態(tài)相變轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，最終留下的鐵素體位于先析出鐵素體的中心位置。%wt.%的FeCrNi三元相圖垂直截面圖，在相圖的高溫段存在著L+S+Y三相區(qū)，此三相區(qū)內(nèi)的凝固行為對(duì)最終凝固組織起著至關(guān)重要的作用，正因?yàn)檫@個(gè)三相區(qū)的存在也產(chǎn)生了復(fù)雜的凝固過(guò)程，一般認(rèn)為隨著Cr當(dāng)量和Ni當(dāng)量的比例變化有F型、FA型、AF型、A型四種凝固方式[2]。 2. 奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti的熱處理工藝過(guò)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。還有穩(wěn)定化處理有什么效果，合金元素在不銹鋼中是否僅僅是起到產(chǎn)生鈍化膜的作用，好多問(wèn)題等著去解答。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。日本、臺(tái)灣及有南亞國(guó)家的不銹鋼焊條其技術(shù)根基在歐洲。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(guò)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。從九十年代初期開始，國(guó)內(nèi)不銹鋼焊條研究漸趨活躍。 自五十年代開始研制的不銹鋼焊條，主要是沿襲原蘇聯(lián)的鈦鈣渣系及原料體系，它具有成本低，易壓涂，抗氣孔好，機(jī)械性能好等優(yōu)點(diǎn)，但與歐洲名牌同類不銹鋼焊條相比焊條發(fā)紅嚴(yán)重、飛濺大、脫渣及成形差、焊接效率低、浪費(fèi)大、因此自七十年代中期到八十年代前期，針對(duì)國(guó)內(nèi)進(jìn)口的瑞典AVESTA公司綠P5焊條國(guó)內(nèi)一些科研院校與焊條生產(chǎn)企業(yè)共同合作，就不銹鋼焊條藥皮發(fā)紅脫落原因及解決途徑進(jìn)行了研究，如哈焊所與天津電焊條廠、甘肅工大與蘭洲長(zhǎng)虹電焊條下、太原工學(xué)院與山西機(jī)床廠等。我國(guó)從五十年代開始研制和生產(chǎn)不銹鋼焊條，1997年我國(guó)不銹鋼焊條的總產(chǎn)量為7000多噸。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。不銹鋼自1912年發(fā)明以來(lái)取得迅猛發(fā)展，至今全球仍以每年3—5%的速度遞增。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。與普廢鋼的出口時(shí)間相比，日本廢不銹鋼的出口時(shí)間晚了10年，真正開始規(guī)模出口是從2000年開始。據(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。川崎廠鎳基不銹鋼的產(chǎn)量占其總產(chǎn)量的98%，但NipponYakinKogyo公司現(xiàn)在開始提高鎳基高功能材料的產(chǎn)量，因此，川崎廠對(duì)鎳基廢不銹鋼的需求量在逐漸減少，在此情況下，川崎廠的廢不銹鋼分銷商為增加銷路，決定對(duì)韓國(guó)出口鎳基廢不銹鋼。關(guān)東地區(qū)有2個(gè)不銹鋼廠，分別是NipponYakinKogyo公司的川崎廠和JFE公司的千葉廠。彩色不銹鋼板廣泛應(yīng)用于酒店裝飾、KTV裝飾、櫥柜裝飾等領(lǐng)域。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)牧私狻? 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。國(guó)內(nèi)外彩色不銹鋼著色技術(shù)的研究與應(yīng)用，在1972年以前處于試驗(yàn)研究階段，1972年開始進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)，但同時(shí)又由于在著色膜的性能、顏色控制、環(huán)境影響等方面的不足，仍然在進(jìn)行研究改進(jìn)。彩色不銹鋼具有色彩鮮艷、耐紫外線照射、耐磨、耐蝕、耐熱和加工性能良好等突出優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)外已廣泛應(yīng)用于航天、航空、原子能、軍事、海洋、輕工、建筑、太陽(yáng)能利用和日用等領(lǐng)域之中。 國(guó)內(nèi)外不銹鋼的發(fā)展情況國(guó)內(nèi)外不銹鋼發(fā)展主要在一些方面，如彩色不銹鋼、不銹鋼精煉劑、廢不銹鋼的處理及不銹鋼焊條的發(fā)展： 彩色不銹鋼不銹鋼著色技術(shù)起源于英國(guó)伯明翰國(guó)際鎳公司歐洲研究開發(fā)中心，第一項(xiàng)不銹鋼著色技術(shù)主要是把不銹鋼著成黑色，并取得專利；1939～1941年，又相繼提出了三個(gè)專利，這些專利報(bào)導(dǎo)了在硫酸和鉻鹽溶液中，使不銹鋼著成黑色、深藍(lán)、青銅、黃色和巧克力色等多種顏色的方法，以及加速著色反應(yīng)，提高染色膜光澤，使著色膜硬化的方法等，由于種種缺陷，這些方法一直未能被推廣應(yīng)用，直到1972年，英國(guó)歐洲有限公司(國(guó)際鎳公司)發(fā)明了著名的因科法(INCO)，不銹鋼著色技術(shù)才開始進(jìn)入大規(guī)模商品化生產(chǎn)，1973年英國(guó)不銹鋼設(shè)備服務(wù)公司建立了第一個(gè)不銹鋼染色的中間工廠，1978年該公司建設(shè)有年產(chǎn)60萬(wàn)平方英尺的黑色不銹鋼工廠，1980年克寧公司建設(shè)有年產(chǎn)100萬(wàn)平方英尺的彩色不銹鋼工廠。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。在海岸和港灣地區(qū)，大量外來(lái)的團(tuán)塊和淤泥進(jìn)入冷凝器管道，特別容易造成嚴(yán)重障礙，這種情況必須采取措施加以排除。 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。如果設(shè)計(jì)方案中規(guī)定非用來(lái)盛海水不可，那么就必須考慮采取陰極保護(hù)系統(tǒng)以控制縫隙腐蝕的發(fā)展。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。在使用之前，必須進(jìn)行細(xì)致的檢查板材是否有缺陷并進(jìn)行徹底的清潔處理和鈍化處理。一般都用316L型不銹鋼作閥門、貨運(yùn)泵、管遭、加熱盤管以及容器本身。 對(duì)于海運(yùn)化學(xué)制品的容器，采用不銹鋼的目的主要是考慮到它的耐腐蝕性，這與陸地化學(xué)制品的儲(chǔ)運(yùn)是不同的。 散裝容器 不銹鋼一直被用來(lái)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。當(dāng)泵工作時(shí)，鑄鐵箱的陰極保護(hù)作用下一定能使下銹鋼極化，但流動(dòng)的水維待了陰極保護(hù)作用。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。 泵早已觀察到離心泵在海水工作的條件下，如采用不銹鋼構(gòu)件，則能顯示出一定的可靠性。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。相當(dāng)于成分為410型不銹鋼的鑄造推進(jìn)器也經(jīng)常披選用，并在其它方面得到廣泛應(yīng)用如用于破冰船等。推進(jìn)器海洋上的拖輪和其它船只上的推進(jìn)器可由鑄造不銹鋼CF－8（相當(dāng)干304型不銹鋼）制成。如果由于美觀或其它方面的原因，這種發(fā)黑也可以通過(guò)打磨去除。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）。以410型為代表的馬氏體鋼和430型為代表的鐵素體鋼，在海洋條件下，數(shù)月內(nèi)便會(huì)生銹。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。奧氏體和馬氏體不銹鋼很久以來(lái)就用于航海動(dòng)力裝置上的過(guò)熱器管道以及透平機(jī)葉片。 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。不銹鋼不僅使用壽命長(zhǎng)，而且是制作俘凸給構(gòu)的好材料，這樣可以加強(qiáng)建筑物的造型美，故往往是廣場(chǎng)的主要標(biāo)志。 辦公大廈休息廳上面的無(wú)花板是由帶有浮雕的不銹鋼板組成。其建筑措施采用不銹鋼作幕墻。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。在選擇遮蓋材料時(shí)，還特別強(qiáng)調(diào)了材料的不反光性。 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。為滿足上述要求，設(shè)計(jì)者選用(1525cm)201型不銹鋼格板，將格板固定在垂直柱子上，使內(nèi)外交錯(cuò)造成重疊布局．為增強(qiáng)建筑設(shè)汁效果，交錯(cuò)的外格板上采用浮面光潔度，外圍的成行柱格板采用普通2B光潔度，所有里面的格板均為2D光潔度。 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。正是因?yàn)檫@種材料容易成形，耐用美觀，故許多建筑師選用不銹鋼不僅單純把它作為一種保護(hù)層，而是作為總體設(shè)計(jì)的組成部分。拋光的不銹鋼板用環(huán)氧樹脂作粘結(jié)劑與鍍鋅鋼板連接固定。互相連接的不銹鋼板都經(jīng)過(guò)拋光和著色打磨使墻壁具有一致的色凋和反光性?，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。長(zhǎng)期以來(lái)采用的主要材料混凝土需要每年修補(bǔ)和涂刷，尤其是在北方地區(qū)．用碳鋼并加涂層建造的游泳池每年也需要大面積的擦洗和涂刷，上述兩者都增加了游泳池一筆可觀的使用開支。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。為保養(yǎng)和維持建筑物內(nèi)外結(jié)構(gòu)處于良好狀態(tài)的費(fèi)用更加猛漲得驚人。 由于不銹鋼具有耐用和幾乎無(wú)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。 早期，不銹鋼用于建筑方面只局限在某些場(chǎng)合，即在過(guò)去認(rèn)為沒(méi)有適當(dāng)材料的場(chǎng)合建筑師們正在尋求一種有特殊作用的新材料。 不銹鋼的應(yīng)用及工作環(huán)境 不銹鋼在建筑業(yè)中的應(yīng)用近年來(lái)，應(yīng)用不銹鋼作為建筑材料正日益廣泛。這類鋼具有良好的塑性、韌性、焊接性和耐蝕性能，在氧化性和還原性介質(zhì)中耐蝕性均較好，用來(lái)制作耐酸設(shè)備，如耐蝕容器及設(shè)備襯里、輸送管道、耐硝酸的設(shè)備零件等。%，鋼號(hào)中標(biāo)記為0。綜合性能好，可耐多種介質(zhì)腐蝕。這類鋼是在淬火、回火處理后使用的。 馬氏體不銹鋼