的热处理工艺与耐蚀性研究模板.doc

毕业设计（论文）汉字摘要摘要奥氏体不锈钢，是指在常温下含有奥氏体组织不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni8%10%、C约0.1%时，含有稳定奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包含著名18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且含有高韧性和塑性，但强度较低，不可能经过相变使之强化，仅能经过冷加工进行强化，如加入S，Ca，Se，Te等元素，则含有良好易切削性。本论文关键对奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti热处理过程及其耐蚀性研究，包含铸造、预先热处理、固溶处理、稳定化处理等材料成型完整热处理过程介绍。而且本文还对不锈钢1Cr18Ni9Ti耐蚀性原因，怎样做才能使其更具耐蚀性等等问题全部做了部分介绍。不锈钢热处理过程中所用到真空热处理炉，其结构、特征相当复杂，本文也对真空热处理炉做了部分介绍，用真空热处理炉做不锈钢，能够预防不锈钢氧化脱碳确保工件表面质量和机械性能。本文还对不锈钢1Cr18Ni9Ti化学热处理、表面处理进行了部分介绍，表出面处理使其性能有更大提升。最终文章对不锈钢热处理后检验也做了介绍，关键为金相、力学性能等方面检验。关键词：奥氏体不锈钢 1Cr18Ni9Ti 固溶处理 稳定化处理 耐蚀性毕业设计（论文）汉字摘要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 0.1%, with a stable austenite. Austenitic chromium nickel stainless steel including the prestigious 18Cr-8Ni steel and on the basis of increased Cr, Ni content and adding Mo, Cu, Si, Nb, Ti and other elements of development of high Cr-Ni series steel. Austenitic stainless steel non-magnetic 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 complete 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 complicated, 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 录1 绪论41.1 不锈钢历史起源及分类51.1.1 铁素体不锈钢61.1.2 马氏体不锈钢61.1.3 奥氏体不锈钢61.2 不锈钢应用及工作环境71.2.1 不锈钢在建筑业中应用71.2.2 不锈钢在海洋装置上应用81.3 中国外不锈钢发展情况101.3.1 彩色不锈钢101.3.2 日本废不锈钢利用121.3.3 中国外不锈钢焊条使用现实状况121.4 本论文目标和意义142. 奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti热处理工艺过程152.1 奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti冶炼研究及铸造处理152.1.1 1Cr18Ni9Ti凝固行为152.1.2 1Cr18Ni9Ti铸造处理192.2 奥氏体不锈钢热处理设备真空热处理炉202.2.1 真空热处理炉概述202.2.2 真空热处理炉设计232.3 奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti固溶处理和稳定化处理272.3.1 奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti固溶处理272.3.2 奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti稳定化处理292.3.3 奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti化学热处理332.3 全腐蚀试验362.4 晶间腐蚀试验373 奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti抗蚀性处理393.1 造成不锈钢腐蚀原因及机理393.2 奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti常见抗蚀热处理方法403.3 固溶处理和稳定化处理对耐蚀性能影响413.4 讨论和结论434 奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti热处理后检验444.1 试验方法和结果444.2 结果分析454.3 小结475结论48致谢49参考文件501 绪论奥氏体不锈钢19在德国问世，在不锈钢中一直饰演着最关键角色，其生产量和使用量约占不锈钢总产量及用量70%钢号也最多，当今中国常见奥氏体不锈钢牌号就有40多个，最常见就是18-8型。奥氏体不锈钢，是指在常温下含有奥氏体组织不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni8%10%、C约0.1%时，含有稳定奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包含著名18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且含有高韧性和塑性，但强度较低，不可能经过相变使之强化，仅能经过冷加工进行强化，如加入S，Ca，Se，Te等元素，则含有良好易切削性。这类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外，假如含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸和甲酸、醋酸、尿素等腐蚀。这类钢中含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可显著提升其耐晶间腐蚀性能。高硅奥氏体不锈钢浓硝酸含有良好耐蚀性。因为奥氏体不锈钢含有全方面和良好综合性能，在各行各业中取得了广泛应用。奥氏体不锈钢生产工艺性能良好，尤其是铬镍奥氏体不锈钢，采取生产特殊钢常规手段能够顺利地生产出多种常见规格板、管、带、丝、棒材和锻件和铸件。因为合金元素(尤其是铬)含量高而碳含量又低，多采取电弧炉加氩氧脱碳(AOD)或真空脱氧脱碳(VOD)法大批量生产这类不锈钢材，对于高级牌号小批量产品可采取真空或非真空非感应炉冶炼，必需时加电渣重熔。 铬镍奥氏体不锈钢优良热塑性使其易于施以铸造、轧制、热穿孔和挤压等热加工，钢锭加热温度为11501260，变形温度范围通常为9001150，含铜、氮和用钛、铌稳定化钢种偏靠低温，而高铬、钼钢种偏靠高温。因为导热差，保温时间应较长。热加工后工件空冷即可。铬锰奥氏体不。锈钢热裂纹敏感性较强，钢锭开坯时要小变形、多道次，锻件宜堆冷。能够进行冷轧、冷拔和旋压等冷加工工艺和冲压、弯曲、卷边和折叠等成形操作。铬镍奥氏体不锈钢加工硬化倾向较铬锰钢弱，一次退火后冷变形量能够达成70%90%，但铬锰奥氏体不锈钢因为变形抗力大，加工硬化倾向强，应增加中间软化退火次数。通常中间软化退火处理为10501100水冷。奥氏体不锈钢也可生产铸件。为了提升钢液流动性，改善铸造性能，铸造钢种合金成份应有所调整：提升硅含量，放宽铬、镍含量区间，并提升杂质元素硫含量上限。奥氏体不锈钢使用前应进行固溶处理，方便最大程度地将钢中碳化物等多种析出相固溶到奥氏体基体中，同时也使组织均匀化及消除应力，从而确保优良耐蚀性和力学性能。正确固溶处理制度为10501150加热后水冷（细薄件也可空冷）。固溶处理温度视钢合金化程度而定：无钼或低钼钢种应较低（1100），而更高合金化牌号如00Cr20Ni18Mo-6CuN、00Cr25Ni22Mo2N等宜较高（10801150）。 生产中广泛采取优异技术，如炉外精炼率达成95%以上，连铸比超出80%，高速轧机和精、快锻机等普遍推广。尤其是在冶炼和加工过程中实现电子计算机控制，确保了产品质量和性能可靠和稳定。1.1 不锈钢历史起源及分类不锈钢发明和使用，要追溯到第一次世界大战时期。英国科学家布享利布雷尔利受英国政府军部兵工厂委托，研究武器改善工作。那时，士兵用步枪枪膛极易磨损，布雷尔利想发明一个不易磨损合金钢。布雷尔利发明不锈钢于19取得英国专利权并开始大量生产，至此，从垃圾堆中偶然发觉不锈钢便风靡全球，亨利布雷尔利也被誉为“不锈钢之父”。 不锈钢不易产生腐蚀、点蚀、锈蚀或磨损。不锈钢还是建筑用金属材料中强度最高材料之一。因为不锈钢含有良好耐腐蚀性，所以它能使结构部件永久地保持工程设计完整性。含铬不锈钢还集机械强度和高延伸性于一身，易于部件加工制造，可满足建筑师和结构设计人员需要。不锈钢分类：马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢及沉淀硬化不锈钢等。另外，可按成份分为：铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。在这里关键介绍前四种常见不锈钢，其中最常见是奥氏体不锈钢1。1.1.1 铁素体不锈钢含铬12%-30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量增加而提升，耐氯化物应力腐蚀性能优于其它种类不锈钢。属于这一类有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高，耐腐蚀性能和抗氧化性能均比很好，但机械性能和工艺性能较差，多用于受力不大耐酸结构及作抗氧化钢使用。这类钢能抵御大气、硝酸及盐水溶液腐蚀，并含有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点，用于硝酸及食品工厂设备，也可制作在高温下工作零件，如燃气轮机零件等。1.1.2 马氏体不锈钢强度高，但塑性和可焊性较差。马氏体不锈钢常见牌号有1Cr13、3Cr13等，因含碳较高，故含有较高强度、硬度和耐磨性，但耐蚀性稍差，用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求通常部分零件上，如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用。1.1.3 奥氏体不锈钢含铬大于18%，还含有8%左右镍及少许钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多个介质腐蚀。奥氏体不锈钢常见牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢含碳量小于0.08%，钢号中标识为0。这类钢中含有大量Ni和Cr，使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢含有良好塑性、韧性、焊接性和耐蚀性能，在氧化性和还原性介质中耐蚀性均很好，用来制作耐酸设备，如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸设备零件等。奥氏体不锈钢通常采取固溶处理，立即钢加热至1050-1150，然后水冷，以取得单相奥氏体组织。1.2 不锈钢应用及工作环境1.2.1 不锈钢在建筑业中应用多年来，应用不锈钢作为建筑材料正日益广泛。使用越来越广泛有着多方面原因，其中包含对材料愈加好了解、企图更新一些设计，设想生产出一个既耐久又无需维护结构材料等。 早期，不锈钢用于建筑方面只局限在一些场所，即在过去认为没有合适材料场所建筑师们正在寻求一个有特殊作用新材料。实际上很多这么场所，不锈钢已长久被使用而其效果已经经过长久不停地对不锈钢冲刷作用，使生产厂家相信不锈钢材料用于室外场所甚至在高腐蚀性气体条件下也不腐蚀。 因为不锈钢含有耐用和几乎无需要维护表面这两种特征，促进大家较以往任何时候全部愈加重视其应用。大多数建筑材料价格全部在一定百分比快速上涨，而有很多材料涨价又远远超出不锈钢材料。为保养和维持建筑物内外结构处于良好状态费用愈加猛涨得惊人。今天建筑师必需认真地考虑建筑物全部情况。假如建筑物终年需要更换或维修，那么建筑师设计是失败。 多年来，游泳池墙壁已采取不锈钢。长久以来采取关键材料混凝土需要每十二个月修补和涂刷，尤其是在北方地域用碳钢并加涂层建造游泳池每十二个月也需要大面积擦洗和涂刷，上述二者全部增加了游泳池一笔可观使用开支。当游泳池采取不锈钢材料（304型，2B光洁度）做侧壁时，擦洗就很简单，只需用水和肥皂便能很快洗净。现在游泳池常常采取不锈钢槽壁和混压土池底，池底用混凝土关键是为了防滑。一些建筑物墙壁用304型，8级镜面抛光不锈钢作材料。相互连接不锈钢板全部经过抛光和着色打磨使墙壁含有一致色凋和反光性。为了预防油垢，大面积不锈钢板露出部分（茸脚）安装在由使镀锌板和压缩板组成厚夹层中。抛光不锈钢板用环氧树脂作粘结剂和镀锌钢板连接固定。 由干不锈钢能得到很软性能，使它右可能用来作屋顶覆盖层材料。正是因为这种材料轻易成形，耐用美观，故很多建筑师选择不锈钢不仅单纯把它作为一个保护层，而是作为总体设计组成部分。 一些建筑物（室内滑冰场管）用不锈钢材料建造永平重合层屋顶，不仅使该建筑从设计见解上美观大方，而且因为不锈钢表面反光作用，使室内滑冰季节得以延长而兔去负担不合理投资。 对于一些特殊结构，往往因为应用不锈钢使很多难题得四处理。比如有一座汽车库，设计时要求停车库对停放汽车不仅要有保护作用且对排出气体含有良好通风作用；同时还能使一定程度阳光进入车库，选材既经久耐用又无需保养。为满足上述要求，设计者选择(1525cm)201型不锈钢格板，将格板固定在垂直柱子上，使内外交错造成重合布局为增强建筑设汁效果，交错外格板上采取浮面光洁度，外围成行柱格板采取一般2B光洁度，全部里面格板均为2D光洁度。这种交借改变格局使车库含有一个生动外观。 对于一座建筑物屋顶结构，其使用寿命和外观应一样重视。在机场餐厅，为了使屋顶美观，排气风扇全部用不锈钢板遮盖。在选择遮盖材料时，还尤其强调了材料不反光性。所选择村料为304型不锈钢，粗抛光，低反射性，6级光洁度。对于光沽度选择要尤其注意到尤其因为发出眩光，防碍飞行员在抵达目标地着陆时视线。 办公大厅内外建筑给构中全部采取了不锈钢材料。其建筑方法采取不锈钢作幕墙。建筑入口处柱列全部包上不锈钢板，建筑物正面全部窗户净化装置也全部途盖上不锈钢。 办公大厦休息厅上面无花板是由带有浮雕不锈钢板组成。利用阳模和阴模冲制不锈钢薄板上浮凸部分。不锈钢不仅使用寿命长，而且是制作俘凸给构好材料，这么能够加强建筑物造型美，故往往是广场关键标志。不锈钢作为关键材料用于室外艺末建筑另一例子是耸立在河畔上有名拱桥。1.2.2 不锈钢在海洋装置上应用多种不一样类型不锈钢正在日益广泛和成功地用于多种不一样海洋环境中。必需指出，在海水中不锈钢要长久免于腐蚀需要复杂防腐工程技术和大量投资。奥氏体和马氏体不锈钢很久以来就用于航海动力装置上过热器管道和透平机叶片。在这些装置中要保持低氯化物含量是很不轻易，因为航海动力装置应用技术和通常发电装置基础原理并无差异。不锈钢也正在用于远洋商船上大容量化学容器，其使用情况在一些方面和陆地化工厂使用条件截然不一样。 大多数不锈钢牌号在海洋条件下应用全部能得到满意结果，但不一样牌号则对应力腐蚀开裂表现敏感。以410型为代表马氏体钢和430型为代表铁素体钢，在海洋条件下，数月内便会生锈。这种均匀锈蚀可经过机械打磨加以去除。比较受欢迎不锈钢是奥氏体不锈钢，因为它抗锈蚀能力较强（但因为应力腐蚀开裂则例外）。伴随时间迁移，奥氏体不锈钢也会发黑。假如因为美观或其它方面原因，这种发黑也能够经过打磨去除。不锈钢在海水中极少会产生均匀锈烛，所以在实际使用中可无须担心。推进器海洋上拖轮和其它船只上推进器可由铸造不锈钢CF8（相当干304型不锈钢）制成。当船只不航行时，从推进器主轴经过轴承到船体，组成一个导电金属回路。相当于成份为410型不锈钢铸造推进器也常常披选择，并在其它方面得到广泛应用如用于破冰船等。 近代不锈钢技术发展，已开始采取复相奥氏体铁素体不锈钢20Cr8Ni3.5Mo来铸造远洋巨轮上大型推进器（重达3000kg）。常常在港口工作船只，尤其轻易碰到海面上原木或其它浮体而加速推进器损坏。所以，采取奥氏体不锈钢制作推进器能经过矫直或焊接措施而得到修复，这是选材上一个值得重视问题。 泵早已观察到离心泵在海水工作条件下，如采取不锈钢构件，则能显示出一定可靠性。在保持流动海水中，采取CF8M铸造不锈钢叶轮（其成份相当于316型不锈钢）和用316型不锈钢作主轴，能够不出任何问题。当水泵停止工作时，缝隙腐蚀和点腐蚀很可能就成为严重问题。但假如来用较为活泼而又易锈铸铁制造一个壁厚相当大泵箱时，则铸铁在停机时间能起到阴极保护作用。当泵工作时，铸铁箱阴极保护作用下一定能使下锈钢极化，但流动水维待了阴极保护作用。另外，长久工作泵可能因为交替使用，现有时海水更换成淡水而起到防护作用。 散装容器 不锈钢一直被用来作为货运中散袋容器，用以装载液化天然气体（LNG），化学药品、饮料等。货运中盛LNG容器习惯采取304L型不锈钢，其目标不是为了耐腐蚀而是考虑到在低温状态下机械性能。 对于海运化学制品容器，采取不锈钢目标关键是考虑到它耐腐蚀性，这和陆地化学制品储运是不一样。假如船只属于通常不定时货轮，则运载化学制品容器也能够运输任何物品，从醋酸、糟浆到二甲苯。通常全部用316L型不锈钢作阀门、货运泵、管遭、加热盘管和容器本身。容器能够由整体不锈钢组成或用碳钢包复上一层1.5 2.0mm不锈钢板制成。在使用之前，必需进行细致检验板材是否有缺点并进行根本清洁处理和钝化处理。 试验表明装有化学制品客器许可用海水进行冲洗，但随即必烦很快用淡水冲洗。对于在容器内任何不锈钢加热装置，当氯化物未根本冲刷掉以前，切莫开启以防产生应力腐蚀开裂。化学制品容器设计时，不应考虑用来盛海水因为这么做会导致产生缝隙腐蚀危险。假如设计方案中要求非用来盛海水不可，那么就必需考虑采取阴极保护系统以控制缝隙腐蚀发展。在这种情况下，不锈钢容器可能会产生难以去除石灰质沉积物，这是一个值得重视问题。 热交换器 强迫水循环系统冷却器和电站蒸汽冷凝器已广泛采取奥氏体不锈钢管道，后者进水口因高度污染而不宜采取铜合金材料。比较受欢迎好材料为316型不锈钢。在海岸和港湾地域，大量外来团块和淤泥进入冷凝器管道，尤其轻易造成严重障碍，这种情况必需采取方法加以排除。一个合理方法就是采取橡胶球循环经过管道中，因为橡胶球能产生挤压作用从而清理了管壁。当海水流动速度大约为1m/s时，便能够预防海洋有机类杂物被吸入，从而保怔了冷凝器管道免于产生点腐蚀。不一样于其它有色合金，采取不锈钢作冷凝器管道则不受最大流速限制，但却和整个泵装置经济效果相关。1.3 中国外不锈钢发展情况中国外不锈钢发展关键在部分方面，如彩色不锈钢、不锈钢精炼剂、废不锈钢处理及不锈钢焊条发展：1.3.1 彩色不锈钢不锈钢着色技术起源于英国伯明翰国际镍企业欧洲研究开发中心，第一项不锈钢着色技术关键是把不锈钢着成黑色，并取得专利；19391941年，又相继提出了三个专利，这些专利报导了在硫酸和铬盐溶液中，使不锈钢着成黑色、深蓝、青铜、黄色和巧克力色等多个颜色方法，和加速着色反应，提升染色膜光泽，使着色膜硬化方法等，因为种种缺点，这些方法一直未能被推广应用，直到1972年，英国欧洲(国际镍企业)发明了著名因科法(INCO)，不锈钢着色技术才开始进入大规模商品化生产，1973年英国不锈钢设备服务企业建立了第一个不锈钢染色中间工厂，1978年该企业建设有年产60万平方英尺黑色不锈钢工厂，1980年克宁企业建设有年产100万平方英尺彩色不锈钢工厂。现在该专利已在英、美、日、德、意、法、澳大利亚等几十家企业采取。彩色不锈钢含有色彩鲜艳、耐紫外线照射、耐磨、耐蚀、耐热和加工性能良好等突出优点，在国外已广泛应用于航天、航空、原子能、军事、海洋、轻工、建筑、太阳能利用和日用等领域之中。（2）中国及佛山恒诚信彩色不锈钢开发情况：中国不锈钢着色技术研究起步也较早，1937年上海轻工业第六册翻译介绍了T.E欧文斯“不锈钢着色新工艺”，1958年2月赵振才翻译并出版了前苏联巴赫瓦洛夫等人所著电镀工业手册一书，20世纪80年代以后中国几十个单位也对不锈钢着色进行了多年研究，报道了试验和研究结果。中国外彩色不锈钢着色技术研究和应用，在1972年以前处于试验研究阶段，1972年开始进入工业生产，但同时又因为在着色膜性能、颜色控制、环境影响等方面不足，仍然在进行研究改善。而在中国因为种种原因限制，如不锈钢材价格高，国产不锈钢材质较差，计算机水平比国外落后，着色工艺技术不成熟等，造成不锈钢着色技术和生产发展缓慢。 佛山恒诚信彩色不锈钢板材厂在国际著名不锈钢市场佛山。拥有优异离子真空镀膜设备及一流不锈钢表面处理教授，主营多种不锈钢板材工程制品及酒店用具表面处理和着色，产品关键有彩色不锈钢板（彩色不锈钢蚀刻板、彩色不锈钢喷砂板、彩色不锈钢压花板等），关键色彩：宝石蓝、钛金、锆金、古铜金、黑金、玫瑰金、七彩、香摈金，提供专业在不锈钢表面着色处理带顾问。自立项之初即计划年产量在5080吨，投产十几年来，生产经营欣欣向荣产量稳步上升，已于日前突破年产量2.5万吨大关。在生产经营同时，还含有很强自主研发能力，现在拥有全国唯一一条最大镀色炉就是和北京某著名设备企业自主研发并生产安装，因为整台机器全部是自主研发，所以技术人员对于机器性能和特质相当了解。产品严格遵守国际标准环境保护和法规，充足确保彩色不锈钢板有利于防腐及环境保护根本需求，且产品含有优质、安全、装饰效果强高度价值。彩色不锈钢板广泛应用于酒店装饰、KTV装饰、橱柜装饰等领域。1.3.2 日本废不锈钢利用日本川崎地域在4月中下旬分2次对韩国不锈钢厂总计出口1200吨镍价废不锈钢，每次600吨，这是首次从关东地域如此大批量出口镍基废不锈钢。关东地域有2个不锈钢厂，分别是NipponYakinKogyo企业川崎厂和JFE企业千叶厂。千叶厂铬基不锈钢产量占其总产量90%，所以千叶厂关键消耗是铬基废不锈钢，镍基废不锈钢需求量很有限。川崎厂镍基不锈钢产量占其总产量98%，但NipponYakinKogyo企业现在开始提升镍基高功效材料产量，所以，川崎厂对镍基废不锈钢需求量在逐步降低，在此情况下，川崎厂废不锈钢分销商为增加销路，决定对韩国出口镍基废不锈钢。关东地域也是日本最大镍基废不锈钢生产基地，估量每个月产量大约为2万吨，占日本废不锈钢产量40%。据日本财务省统计，112月份，日本川崎港废不锈钢出口量为8112吨，其中有7526吨出口至韩国，但铬基不锈钢占了很大百分比。据了解，此次大量出口韩国废料已全部运抵韩国昌原特殊钢企业。和普废钢出口时间相比，日本废不锈钢出口时间晚了，真正开始规模出口是从开始。现在日本对韩国废不锈钢出口基地关键有三个港口，它们是：北九州、SakaiSemboku和Onahama。但生产大量镍基废不锈钢关东地域也参与到了废不锈钢出口行列之中。1.3.3 中国外不锈钢焊条使用现实状况不锈钢是指含铬大于12%钢种。不锈钢自19发明以来取得迅猛发展，至今全球仍以每十二个月35%速度递增。全世界不锈钢消费总量达3500万。中国正处于不锈钢生产和消费应用高速增加期，已广泛应用于石油、化工、轻工、食品、酿酒、制药、家电、水电、机械、建筑、市政和多种民用器具中。1990年中国不锈钢消费量为26万吨，1999年为153万吨，为173万吨，为225万吨，不锈钢消费量达成447万吨左右，居全世界第一位，估计不锈钢消费量将达成600万吨以上，其中铬镍奥氏体不锈钢消费量占不锈钢总消费量75%80%。中国从五十年代开始研制和生产不锈钢焊条，1997年中国不锈钢焊条总产量为7000多吨。多年来中国不锈钢消费量快速增加，国产不锈钢焊条已超出35000吨，估计国产不锈钢焊条将达50000吨左右。 自五十年代开始研制不锈钢焊条，关键是沿袭原苏联钛钙渣系及原料体系，它含有成本低，易压涂，抗气孔好，机械性能好等优点，但和欧洲名牌同类不锈钢焊条相比焊条发红严重、飞溅大、脱渣及成形差、焊接效率低、浪费大、所以自七十年代中期到八十年代前期，针对中国进口瑞典AVESTA企业绿P5焊条中国部分科研院校和焊条生产企业共同合作，就不锈钢焊条药皮发红脱落原因及处理路径进行了研究，如哈焊所和天津电焊条厂、甘肃工大和兰洲长虹电焊条下、太原工学院和山西机床厂等。 到八十年代，上述几家论文相继发表后，大家首先认为她们研究工作很有意义，取得很多进展；其次经对这几家研制焊条实际测试后，也认为仍和国外产品存在显著差距，但从那时起，中国这方面研究工作就处于踏步不前情况，从80年代前期到九十年代前期十年间因内尚无有份量不锈钢焊条研究文件。从九十年代早期开始，中国不锈钢焊条研究渐趋活跃。先是太原工大王宝、孙咸等人在前期工作基础上研究了不锈钢焊条工艺设计基础标准和路径，在不锈钢焊条设计理论上取得了关键突破，并所以取得国家科技进步二等奖；后是冶金部建筑研究总院唐伯钢在九十年代中期消化吸收国外优异技术，成功完成国产不锈钢新型焊条系列化改善提升，并成功兴办北京金威焊材，做到理论和实践完美结合，自1994年始生产至今，其不锈钢焊条生产已达年产3000吨以上。九十年代后期到本世纪早期，中国不锈钢焊条研究如雨后春笋般集中开展，虽就其水平本身未超出上述两家现有水平，但对于活跃学术气氛，加强学习交流仍有益处。国外不锈钢工业化生产始于二十年代早期，随即出现对应不锈钢焊条，成熟不锈钢焊条产品出现于1965年左右，以欧洲国家为代表，尤其是西欧瑞典，人口仅800万左右，且集中产生了ESAB、AVESTA和SANDVIK等世界级不锈钢焊材企业，其中AVESTA野牛牌不锈钢焊条更是世界不锈钢焊条典范。日本、台湾及有南亚国家不锈钢焊条其技术根基在欧洲。 1.4 本论文目标和意义本文关键介绍了奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti热处理，不锈钢，尤其是奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti它能应用于其它钢不能应用地方，而且应用范围很广，这就是我们研究它原因。热处理过程会发生一系列问题，如因为固溶温度过低，或保温时间过短，还有淬水速度过慢全部会引发合金元素不能完全融入钢机体中，或不能均匀融入机体中。固溶处理一样会是工件变形，该怎样避免，出现了该怎么样矫直，好多问题值得考虑。还有稳定化处理有什么效果，合金元素在不锈钢中是否仅仅是起到产生钝化膜作用，好多问题等着去解答。期望经过此论文书写，借此论文机会，以写论文形式去让我对不锈钢有个更根本了解，为以后工作做一个铺垫，期望在以后学习过程中能在不锈钢热处理方面能尽自己一份力，争取能取得一定成绩。 2. 奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti热处理工艺过程2.1 奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti冶炼研究及铸造处理2.1.1 1Cr18Ni9Ti凝固行为奥氏体不锈钢是一个复杂多元多相合金。其凝固组织包含多种形态奥氏体一铁素体混合组织，这些凝固组织不仅受化学成份和凝固过程影响，而且和后续固态相变亲密相关。图2.1为含铁70%wt.%Fe-Cr-Ni三元相图垂直截面图，在相图高温段存在着L+S+Y三相区，此三相区内凝固行为对最终凝固组织起着至关关键作用，正因为这个三相区存在也产生了复杂凝固过程，通常认为伴随Cr当量和Ni当量百分比改变有F型、FA型、AF型、A型四种凝固方法2。铬镍伪二元相图中凝固模式相对位置及其凝固组织和溶质偏析关系，认为伴随铬镍比增加，铁素体形貌从共晶状转变为骨架状，然后再转变为板条状。通常认为奥氏体不锈钢在三相区内首先发生是包晶反应，然后转变为共晶反应:骨架状铁素体产生源自于先析出铁素体，奥氏体在铁素体和液相界面上形成长大，然后铁素体和奥氏体界面根据先析出铁素体界面推进，铁素体同时也经过固态相变转变为奥氏体，最终留下铁素体在先析出铁素体中心位置。图2.1含铁70%Wt.%Fe-Cr-Ni三元相图垂直截面图对于奥氏体凝固行为研究大家比较关心问题有两个，一是凝固模式和凝固条件关系，二是铁素体残留量。因为不锈钢是一个多元复杂合金，合金元素众多，研究起来比较复杂，通常大家把不一样类型元素折算为Cr当量和Ni当量，从而简化应用Fe-Cr-Ni三元合金相图来研究这些问题。奥氏体不锈钢中，不一样元素对铁素体和奥氏体形成有着不一样作用:以Cr为代表为铁素体稳定元素，促进铁素体形成，这类元素关键包含Cr, Mo, Si, Ti, V, W等;以Ni为代表为奥氏体稳定元素，促进奥氏体形成，这类元素关键包含Ni, C, N, Co等元素。不过不一样研究者采取材料有所差异，所采取铬和镍。计算方法也不尽相同。计算公式以下：Cr=% Cr+a(%Si)+b(%Mn)+c(%Ti)+d(%Nb)Ni=%Ni+e(%Mn)+f(%C)+g(%N)+h(%Cu)不一样研究者采取影响系数列于表2.2表2.1不一样元素对Cr当量和Ni当量影响系数表abcdefgh1.51-0.50.53030-1.51-0.50.53030-1.5120.50.53030-1.51.37320.312214.211997年以后W. Kurz所领导团体发表了大量研究Fe-Cr-Ni合金及Fe-Cr合金凝固过程文章，关键有以下研究结果：（1）伴随Ni含量增加或生长速率增加，发生铁素体到奥氏体转变伴随Ni含量减小或生长速率减小，发生奥氏体到铁素体转变。铁素体到奥氏体转变无形核势垒，受树枝晶生长动力学控制奥氏体向铁素体转变则要经过铁素体形核。不一样Ni含量不锈钢激光焊接时组织转变图。不一样生长速率下奥氏体不锈钢定向凝固组织演变图3。（2）奥氏体不锈钢稳态凝固时，首先是铁素体平界面生长，然后经过固态相变转变为奥氏体;然后奥氏体在铁素体凝固前沿形核，发生共晶反应;共晶反应初始为层片状生长，以后转变为棒状生长。 （3）奥氏体不锈钢相选择问题遵照最高界面温度法则。能够经过界面响应函数(Interfaceresponsefunction,IRF)计算出不一样相析出时界面温度。界面温度是成份、生长速率、温度梯度函数。图2.2Fe-17.9Cr-11.5Ni合金在温度梯度为15 K/mm时、共晶生长界面响应函数图2.3定向凝固下奥氏体不锈钢稳态凝固奥氏体不锈钢连铸过程：连铸实质上是一个传热和相变过程4，在这一过程中钢液热量被带走，在热量导出过程中金属液体发生着相变。这个过程伴伴随动量传输、热量传输、物质传输。连铸过程也是一个工业化连续过程，这就决定了若采取工业化试验来优化工艺参数，肯定要面临费时、费力和需要大量资金投入问题。所以对连铸研究极少采取工业化试验，至多用工业化产品质量来验证工艺参数是否适当。另外连铸过程因为设备复杂和温度很高，很多问题，如结晶器内部凝固过程无法进行直接研究，给生产工艺改善带来了困难。对连铸凝固过程研究关键有以下三种方法：（1）以传热和传质为中心，采取数值模拟方法，模拟连铸过程中各阶段传输现象和应力应变情况，对连铸过程进行综合分析，进而来改善连铸工艺。（2）用可行试验设备对连铸过程中金属凝固行为进行物理模拟，研究不锈钢高温物理性能及多种工艺参数对不锈钢凝固行为和凝固组织影响，进而为改善连铸工艺、提升铸坯质量提供依据;（3）直接工业试验。下面分别介绍这三种方法：a. 数值模拟 伴随计算机技术发展，应用计算机研究凝固、传热、传质等复杂过程成为可能。它基于现象本身物理原理，在一定假设前提下，对现象进行描述，进而揭示凝固过程规律、估计和预防多个铸造缺点、优化铸造工艺、提升产品质量。数值模拟研究任务在于建立正确数学模型，经过合适数值方法，利用计算机来求解这些模型，得到能反应过程规律、指导实践结果。用数值模拟对连铸过程进行研究，有着快速、廉价、灵活、直观并易于了解优点。总说来，数值模拟是研究连铸过程中流场、温度场、溶质场改变一个有效手段，为连铸工艺参数改善做出了很大贡献。但这种方法有其先天缺点，即：冶金过程是一个复杂过程，首先所包含材料热物性参数不是很正确，二是初始和边界条件不是很稳定，所以假设了很多前提条件，致使模拟结果和实际结果有一定偏差，尤其用来研究凝固问题，不能和实际凝固组织建立联络，缺乏直接性。b. 物理模拟冷态物理模拟。因为钢液含有高温特点，直接对其流动进行定量测量是很困难。但因为高温钢液和水介质在流体动力学特征上类似，基于流体力学中相同准则，即:不直接在实物中研究现象和过程本身，而是用和实物相同模型来进行研究，用方程分析或量纲分析方法导出相同准数，并在模型上经过试验求出相同准数之间关系式，再将此关系式推广到实物，从而揭示了这些现象或过程规律，所以连铸过程中钢液流动特征能够用水来模拟。这种用水介质物理模拟实际结晶器中流动试验方法称之为冷态物理模拟，冷态物理模拟试验方法较早就应用在冶金研究中，目前水模拟已经成为结晶器系统设计和分析、钢液流场研究不可或缺试验装置，首先对在研究水口结构、拉坯速度等连铸工艺参数对流场影响等方面起到很大作用，其次水模拟试验结果已成为建立数学模型和验证数值模拟可靠性依据5。c.热物理模拟。热物理模拟是利用小试样在试验装置上再现材料在制备或热加工过程中受热或同时受热和受力物理过程。利用此法能够充足而正确暴露和揭示材料在热加工过程中组织性能改变，为制订合理加工工艺和研制新材料提供理论指导和技术支持。现代材料加工热物理模拟技术，融材料科学、冶金科学、传热学、力学、机械学、工程检测技术、电子模拟技术及计算机知识和技能为一体，已经成为跨学科专业领域。利用现代物理模拟技术，能够用少许、小型试验替换传统大量、大型工业试验，不仅节省了人力、物力、财力，还能够研究连铸生产实际中难以直接进行试验研究高难复杂问题。2.1.2 1Cr18Ni9Ti铸造处