免固剂在精铸奥氏体不锈钢中的应用
奥氏体型不锈钢—敏化处理
奥氏体型不锈钢—敏化处理在各类不锈钢中，以铬、镍为主要合金元素的奥氏体不锈钢，属耐蚀性和综合性能最好，也是最重要的不锈耐酸钢。
它始终是产量最大，应用最广泛普及的一类。
70～80年代，美、日等国奥氏体不锈钢占不锈钢总产量的60～70%左右。
我国占80～85%。
而其中的绝大部分属于18-8型钢。
1 18-8型奥氏体不锈钢早在1909～1912年间，最初的Cr18Ni8(习惯常称为18-8)奥氏体不锈钢获得专利权。
1912～1920年间相继开始工业生产。
经典的(或称第一代)18-8钢，含铬约18%左右，添加有形成和稳定奥氏体的主要元素镍约8～10%，碳含量也较高。
经1100℃左右固溶淬火处理后，室温下可获得纯奥氏体组织。
它是奥氏体型不锈钢最基本最典型的代表钢种，其它奥氏体不锈钢均是在其基础上发展起来的。
至今仍在大量生产的有，我国GB1Cr18Ni9和低碳0Cr19Ni9(依次相当美国AISI302和304)等钢。
后来，为克服晶间腐蚀敏感性，发展了稳定化奥氏体不锈钢(第二代)，如我国产量最大应用最普及的GB1Cr18Ni9Ti(相当苏联ЭЯ1T)钢和超低碳奥氏体不锈钢(第三代)，如我国GB00Cr19Ni11(相当美国AISI304L)等钢。
应当说明，目前通常泛称的18-8(型)钢，已不局限于经典的第一代18-8钢。
一般来说，它包括了不同等级碳含量或添加钛等稳定化元素的18-8奥氏体不锈钢。
此外，在18- 8钢基础上添加2%左右钼的奥氏体不锈钢，也常称作18-8Mo 钢，如我国 GB0Cr18Ni12Mo2Ti、00Cr17Ni14Mo2(相当AISI316L)钢等。
这些18-8类钢均属常用 (或通用) 的大量生产的基本钢种。
为获得纯 (单一或完全)奥氏体组织和改善耐蚀性能，在提高铬、钼等铁素体形成元素的同时，必须相应增加镍等奥氏体形成元素的含量。
对具体钢种所需添加的最低镍含量，应高于下列经验公式计算值 (高温快冷后的组织)：Ni (%) =1.1(Cr+Mo+1.5Si+1.5Nb)-0.5Mn-30C-8.2 公式中元素符号表示其在钢中的相应含量(%)(见图9-1-1铬镍比)。
奥氏体不锈钢产品固溶处理工艺(1)(1)
江苏新中信电器设备有限公司ZX/YGY-03-2012 奥氏体不锈钢锻件固溶处理工艺奥氏体不锈钢产品经热加工后，还存在少量的碳化物。
为获得单相奥氏体，提高材料的耐腐蚀性。
需进行固溶处理，使所有的碳化物都融入奥氏体组织中。
固溶处理的热处理规范见图。
升温速度要尽可能快，如果条件许可，先将空炉炉温加热到1050℃，然后将产品放入炉内，保温后再冷却。
保温时间一般按板厚1m m/2m i n来控制，最少时间为30m i n，最长不超过60mi n。
第二炉必须在炉内再次升温到1050℃，并保温不少于相应的时间。
出炉后快速放入＜25m g/L 的冷水中快速冷却之室温。
固溶处理过程中，产品每次/每框不超过150Kg，确保框体安全和产品固溶的质量。
固溶处理加热曲线图由操作工签字，车间主任确认，检验科审核存档。
江苏新中信电器设备有限公司热处理（固溶）工艺规程ZX/JS-007-04产品型号零件图号产品名称零件名称设备：RJ2-30-11井式炉制造厂：江苏高皓工业炉公司材料牌号：F304；标准号：A182/；毛坯种类：锻件（棒料）化学成份：C:≤0.08；Si:≤1.00；Mn:≤2.00；P:≤0.040；S:≤0.030；Ni:8.0-11.0；Cr18.0-20.0 热处理后性能要求：机械性能：Rm≥515MPa；Rp0.2≥205MPa；A≥30%； Z b≥50%。
硬度：工艺参数序号工序内容设备装炉温度（℃）加热温度（℃）保温时间（min）出炉温度（℃）冷却介质温度（℃）1 淬火加热井式炉≥600 1050±14 1mm/2min(30-60min) 1050±14 水冷室温2 检查硬度硬度计注：1、保温时间一般按板厚1m m/2m i n来控制，最少时间为30m i n，最长不超过60m i n。
2、固溶处理过程中，产品每次/每框不超过150K g，确保框体安全和产品固溶的质量。
热处理工艺曲线编制审核日期。
奥氏体不锈钢工业中的应用介绍
September 7, 2010 | tags 不锈钢应用奥氏体不锈钢| views 67Comments 0摘要：本文通过不同介质对生产装置腐蚀防护的要求进行分析，重点介绍不锈钢中使用量最大的奥氏体不锈钢在石油、化学、轻工、食品、医药等行业中的应用。
奥氏体不锈钢是不锈钢类中钢种最多、使用量最大的一种（约占整个不锈钢产量的65~70%）。
最常用的奥氏体不锈钢是Fe-Cr-Ni 系合金（即美国的AISI300 系，与我国钢号对照见表1）；Fe-Cr-Ni-Mn 系（即美国AISI200 系，与我国钢号对照见表2）；特殊奥氏体不锈钢（见表3）等三种。
奥氏体不锈钢从1913 年在德国问世后，在随后的80 多年内，其成分在18-8（Crl8Ni8）的基础上有以下几方面的重要发展：1.加Mo 改善了钢的点蚀和耐缝隙腐蚀性；2.降低碳含量或加Ti 或Nb、Ta 稳定化元素，减小焊接材料的晶间腐蚀倾向；3.加Ni 和Cr 改善高温抗氧化性和强度；4.加Ni 改善了抗应力腐蚀性能；5.加S、Se 改善了切削性和构件表面精度。
由于奥氏体不锈钢具有全面、良好的综合性能，在工业上获得了广泛的应用。
1 在化学工业中的应用1.1 硫酸（H2SO4）硫酸、硫铵及合成纤维等化学工业均以硫酸作为基本原料。
因此，其装置广泛地使用不锈钢。
低的和中等浓度的硫酸为还原性酸，热浓硫酸为强氧化性酸。
因此，硫酸浓度、温度不同，应用的材料也不同。
一般说，含Mo 2~3% 的不锈钢是用在硫酸中的最低牌号，不含Mo 的18-8 型钢仅能用于室温下的某些条件，含Mo 2~3% 的不锈钢在5% 的H2SO4中可用到50℃；含Mo 3~4% 的不锈钢在5% H2SO4中则可用到≤60℃；含Mo 并含Cu 的不锈钢，较仅含Mo 的钢使用范围要宽得多。
当硫酸中含高价金属离子时，可产生极大的缓蚀作用，扩大一些钢的使用范围；当硫酸中含有F-，C1-等活化离子时，则显著地加速不锈钢腐蚀，从而使一些不锈钢的使用范围变窄。
一种奥氏体不锈钢的表面处理方法[发明专利]
![一种奥氏体不锈钢的表面处理方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/41ec0fe676c66137ef06190c.png)
专利名称：一种奥氏体不锈钢的表面处理方法专利类型：发明专利
发明人：林乃明,邹娇娟,刘强,刘小萍,王志华,唐宾申请号：CN201810635726.0
申请日：20180620
公开号：CN108914082A
公开日：
20181130
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种奥氏体不锈钢的表面处理方法，属于金属材料表面改性技术领域。
该处理方法首先对奥氏体不锈钢进行电火花加工处理，获得平行分布的沟槽状表面形貌，然后采用等离子表面合金化技术获得表面钛合金层，最终得到表面改性奥氏体不锈钢。
本发明将电火花加工处理与等离子表面合金化技术相结合，对奥氏体不锈钢进行表面处理，提高了奥氏体不锈钢的耐磨性。
申请人：太原理工大学
地址：030024 山西省太原市万柏林区迎泽西大街79号
国籍：CN
代理机构：太原市科瑞达专利代理有限公司
代理人：申艳玲
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奥氏体不锈钢热处理
奥氏体不锈钢热处理
奥氏体不锈钢是一种常见的不锈钢材料，其主要组织结构为奥氏体。
在热处理过程中，可以通过控制加热温度和冷却速率等参数来调整奥氏体的含量和分布，从而改变材料的力学性能和耐蚀性。
奥氏体不锈钢的热处理包括退火、固溶处理和淬火等步骤。
退火过程是将奥氏体不锈钢加热至较高温度，然后缓慢冷却，以消除内部应力和改善材料的韧性和塑性。
固溶处理是将奥氏体不锈钢加热至固溶温度，然后迅速冷却，以使不锈钢中的铁素体溶解。
淬火过程是将固溶处理后的不锈钢迅速冷却，以形成马氏体，并提高材料的硬度和强度。
此外，还可以通过时效处理来进一步调整奥氏体不锈钢的力学性能。
时效处理是在固溶处理或淬火后，将不锈钢加热至适当的温度，然后保温一段时间，使材料中的析出相稳定，从而提高材料的强度和耐蚀性。
总之，奥氏体不锈钢的热处理能够调整材料的组织结构和性能，从而满足不同应用的要求。
奥氏体不锈钢化学成份和该成份对其组织性能影响
奥氏体不锈钢化学成份和该成份对其组织性能影响
铬是奥氏体不锈钢中最重要的合金元素，其主要的作用是形成铬氧化膜。
铬氧化膜具有非常好的抗腐蚀性能，可以防止金属表面被腐蚀。
较低的铬含量会导致不锈钢的腐蚀性能下降，而较高的铬含量会提高钢的抗腐蚀性能。
除了铬之外，镍也是一种常见的合金元素，对不锈钢的性能有重要影响。
镍的添加可以提高钢的强度和塑性，使其具有较好的抗拉强度和延展性。
此外，镍的存在还可以降低奥氏体不锈钢的孔隙率和析出物的数量，提高钢的均匀性和稳定性。
除了对抗腐蚀性能和力学性能的影响之外，化学成分还对奥氏体不锈钢的组织性能有重要的影响。
例如，碳元素可以通过固溶强化来提高钢的硬度和强度，但过高的碳含量会降低钢的韧性。
另外，氮元素的添加可以提高钢的强度，但过高的氮含量可能导致奥氏体不锈钢的氮化物析出而损害钢的性能。
总之，奥氏体不锈钢的化学成分对其组织性能有着重要的影响。
通过合理地设计和控制合金元素的含量，可以使奥氏体不锈钢具有良好的抗腐蚀性能、力学性能和组织性能。
在实际应用中，需要根据具体的要求来选择合适的化学成分，以确保不锈钢材料能够满足其所需的性能要求。
奥氏体不锈钢的发展与性能介绍
奥氏体不锈钢的发展与性能介绍奥氏体不锈钢是含有高含量铬和镍以及低含量碳的非磁性不锈钢。
以其成型性和耐腐蚀性而闻名，奥氏体不锈钢是最广泛使用的不锈钢等级。
铁素体不锈钢具有体心立方（BCC）晶粒结构，但是奥氏体不锈钢则由它们的面心立方（FCC）晶体结构定义，其在立方体的每个角上具有一个原子。
当在标准的18%铬合金中向合金中加入足够数量的镍时，形成这种晶粒结构（8%-10%）。
奥氏体不锈钢除了是非磁性之外，还不能进行热处理。
然而，它们可以通过冷加工以改善硬度、强度和抗应力。
一种溶液退火加热到1045℃，然后淬火或快速冷却将恢复合金的原始状态，包括去除合金分离并在冷加工后重新建立延展性。
镍基奥氏体不锈钢被称为300系不锈钢。
其中最常见的是304级，通常含有18%的铬和8%的镍。
8%是可以添加到含有18%铬的不锈钢中的最小量的镍，以便将所有铁素体组织完全转化为奥氏体不锈钢。
对于316不锈钢，钼也可以添加到约2%的水平以提高耐腐蚀性。
虽然镍是最常用于生产奥氏体不锈钢的合金元素，但氮提供了另一种可能性。
低镍和高氮含量的不锈钢分为200系不锈钢。
然而，因为它是一种气体，所以在有害影响产生之前只能加入有限量的氮气，包括形成氮化物和削弱合金的气体孔隙率。
加入锰（也是奥氏体形成剂）与氮的混合使得可以加入更多量的气体。
结果，这两个元素以及铜（也具有奥氏体形成性质）通常用于替代200系不锈钢中的镍。
20世纪40年代和50年代，当镍供应不足，价格偏高时，200系列也被称为铬锰（CrMn）不锈钢。
现在被认为是300系不锈钢的经济高效替代品，可以提供增加屈服强度的附加优点。
奥氏体不锈钢的直线等级的最大碳含量为0.08%。
低碳等级或“L”等级含有0.03％的最大碳含量以避免碳化物析出。
奥氏体不锈钢在退火条件下是非磁性的，尽管在冷加工时它们可能变得微小磁性。
它们具有良好的成形性和可焊性，以及优异的韧性，特别是在低温或低温下。
奥氏体级别也具有低屈服应力和相对较高的拉伸强度。
奥氏作不锈钢的热处理.
奥氏作不锈钢的热处理奥氏体不锈钢常用的热处理工艺有:固溶处理、稳定化处理和去应力处理等。
(1固溶处理。
将钢加热到1050~1150℃后水淬,主要目的是使碳化物溶于奥氏体中,并将此状态保留到室温,这样钢的耐蚀性会有很大改善。
如上所述,为了防止晶问腐蚀,通常采用固溶化处理,使Cr23C6溶于奥氏体中,然后快速冷却。
对于薄壁件可采用空冷,一般情况采用水冷。
(2稳定化处理。
一般是在固溶处理后进行,常用于含Ti、Nb的18-8钢,固处理后,将钢加热到850~880℃保温后空冷,此时Cr的碳化物完全溶解,脱而钛的碳化物不完全溶解,且在冷却过程中充分析出,使碳不可能再形成铬的碳化物,因而有效地消除了晶间腐蚀。
(3去应力处理。
去应力处理是消除钢在冷加工或焊接后的残余应力的热处理工艺一般加热到300~350℃回火。
对于不含稳定化元素Ti、Nb的钢,加热温度不超过450℃,以免析出铬的碳化物而引起晶间腐蚀。
对于超低碳和含Ti、Nb不锈钢的冷加工件和焊接件,需在500~950℃,加热,然后缓冷,消除应力(消除焊接应力取上限温度,可以减轻晶间腐蚀倾向并提高钢的应力腐蚀抗力。
单独说敏化及固溶在我认为是两个相反的过程这两个我都做过相关的实验,依据GB4334.4做的不锈钢酸洗钝化的必要性奥氏体不锈钢具有良好的耐蚀性能,抗高温氧化性能,较好的低温性能及优良的机械与加上r生能。
因此广泛用于化工、石油、动力、核工程、航天航空、海洋、医药、轻工、纺织等部门。
其主要目的在于防腐防锈。
不锈钢的耐腐蚀主要依靠表面钝化膜,如果膜不完整或有缺陷,不锈钢仍会被腐蚀。
工程上通常进行酸洗钝化处理,使不锈钢的耐蚀潜力发挥得更大。
在不锈钢设备与部件在成形、组装、焊接、焊缝检查(如探伤、耐压试验及施工标记等过程中带来表面油污、铁锈、非金属脏物、低熔点金属污染物、油漆、焊渣与飞溅物等,这些物质影响了不锈钢设备与部件表面质量,破坏了其表面的氧化膜,降低了钢的抗全面腐蚀性能和抗局部腐蚀性能(包括点蚀、缝隙腐蚀,甚至会导致应力腐蚀破裂。
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固 溶 化 处 理 的 高 能 耗 和 长 生 产 周 期 也 是 造 成 生 产
App c to f EV n Pr c son-a tn i f a in o W i e ii · si g Aus e t t i l s ·t e c t ni c S a n e s- e l i s
X N ur g GA i g un LU Xa - , U L- i I G Y - n , O Xa - a , I i f Nr i o nj nu me
组 织 中 的体 积 ( 面 积 ) 或 . 12 改 变 铁 素 体 的 形 态 .
13 抑 制 M 碳 化 物 的 析 出 . C 在 常规 熔 炼 条 件 下 , C 碳 化 物 从 过 饱 和 奥 M 氏 体 中 析 j并 分 布 于 初 生 奥 氏 体 相 区 ,它 是 导 致 { j 奥 氏体 不 锈 钢 产生 晶 间 腐 蚀 的 主 要 根 源 , 为 了使 之 分 解 通 常 采 取 高 温 固 溶 化 处 理 工 艺 . 用 s- i Ca 处 理 的 zGO lNi 锈 钢 产 生 的 碳 化 物 如 图 l Cr9 9不 f) 示 , 于 Z Cr9 9不 锈 钢 在 深 腐 蚀 条 件 b所 对 GO lNi 下 .由 于 碳 化 物 引 起 周 边 基 体 贫 碳 而产 生 很 深 的 腐 蚀 沟 槽 , 种 现 象 对 材 料 的 破 坏 将 是 灾 难 性 的 这 考察加 WE 试 样在 相同窗蚀 条件下 的情 况 , V 发 现 M 不 仅析 出 量 大 大 减 少 , 而 且 其 周 围 基 体 C 的 腐 蚀 也 轻 微 得 多 ,这 是 因为 一些 微 量元 素 固 溶 人 舆 氏 体 以 后 提 高 了奥 氏 体 的 固碳 能 力及 抗 腐 蚀 电 位 的 缘 故
点蚀 坑尺寸 提高量 rn Ⅱl
02 l
22 力学 性 能试 验 . 力学 性 能 试 验 结 果 见 表 2
由 以上 数 据 可知 . E 处 理使 不 锈 钢 的 抗 点 W v
《 加 工I 艺 》2 0 热 0 6年 第 3 5卷 第 2 l期
�
摘
要 : 发 了一 种精 铸 照 氏 体 不 锈 钢 免 固溶 处 理 ( E 新 工艺 , 翼 氏 体 锈 钢 铸 件 无 需 同 溶 化 处 胖 , 可 开 W V) 使 便
获 得 与 固溶 化 处 理 相 当 的力 学 性 能 和 耐 腐 蚀 性 能 .
关键 词 : 固剂 ; 免 固溶 化 处 理 ; 氏体 不 锈 钢 奥 中 围 分 类 号 :T 2 9 G 6 文献标识码 : A 文 章编 号 :0 1 8 42 0 ) l 0 80 10 — 1(0 62 一 3 —2 3 0
用 三 氯化 铁 盐 酸 溶 液 深腐 蚀 2h. 学 显 微 分 光
析
牧 稚 日期 : 0 60 -2 2 0 -60
作 者简 介: 玉荣 (9 4 ) 女 . 龙江 五霄人 . 程师: 刑 17-, 黑
自 :3 1 6 5 6 ; m r: t 3 3 9 2 5 E— a "n l t i 6r l c 2- @ m
不 锈钢 铸件 的铁 素体 数 量由 当量 比 P ( r ) 定 . 越 大 铁 素 体 数 量 越 多 ,铁 素 体 C/ 决 Ni P值 形态 与状 态 有关 .用 常 规 方 法 生 产 的 奥 氏 体 不 锈 钢其 铸态 件 铁 索 体 多 为 不规 则 条 状 .端 部 较 尖 细 并 呈 网状 或 平 行 分 布 . 图 3( )经 固 溶 化 处 理 见 a; 铁 素 体 有 粒 化 倾 向 形 态 变 为 耀 短 , 部 较 圆 钝 . 端 见 图 3 ( :加 wEv 后 铁 索 体 的 数 量 大 约 减 少 b)
5 . 形 态 亦 有 钝 化 倾 向 , 固溶 化 处 理 产 生 相 % 其 与 似的效果, 图 3c. 见 ( )
2 试 验 及 结 果
材 质 :G0 lNi 状 态 : 样 1 S. a脱 氧 Z Cr9 9: 试 .i C 固 溶 化 处 理 : 样 2. 态 . 试 铸 WEV 处 理
fu ly np c n ne H ri Trie o pm i t Hmb ~ 50 6 h u Q ai se t g e sr abn u n m y mid, ' 10 4 , it tI i C , b C c L e b C r)
AS t a t T e W EV, sre :h an p o s s d t r co sc si go u tnt ti e sse l i o t olt u t a a n, s rce s e p e iu atn fa se i sanls t e w t u u i r W e t u br e h s o e wa
1 免 固 剂 ( E 对 不 锈 钢 的 作 用 W V)
试 验 材 质 为 Z C lNi GO r9 9的 不 锈 钢 . 用工 业
中频 炉 熔 炼 , 别 加 入 S. a和 w E 进 行 比 较 . 分 iC v
直接 从 铸 件 本 体取 样 分 析 . 11 细 化 金 属 基 体 .
d veo e Usn EV c e sm e h nia rpet n e l p d. ig W pre s, c a c l o rya d p e uv ln h twi ou i rz n ram c t q iae t Ot a t s lto t i gte l n. t h i Ke wo ds y r :W EV )o u iu zn fe l e t a sc i cs n e sse l s l t i igf a m n ; u tnf t ls — te o i ai
p o e y o u t nt t ils -t e c s ig ae r p n fa se ic san es se a t r i r n
精 铸 奥 氏 体 不 锈 钢 ( Crg 9) , 精 铸 ZGO lNi 时 在 条 件 下 , 不 锈 钢 中 的 富 铬 碳 化 物 M 容 易 从 晶 c 界 上析出 , 致局部贫铬 , 晶间腐蚀 能力下降 , 导 抗
成 本 过 高 的 主 要 原 因 为 了解 决 上 述 问题 ,开 发 和 研 究 了一 种 不 锈 钢 免 固 剂 新 工 艺 . 奥 氏体 不 使 锈 钢 铸 件 不 用 再 进 行 固 溶 化 处 理 ,就 能 获 得 与 固
溶 化 处 理 相 当 的力 学 性 能 , 腐 蚀 性 能 . 中耐 点 耐 其 蚀 性 能 大 大 优 于 固溶 化 处 理 的铸 件
陶 3 铁 京 体 鹄形 态 表 2 力 学 性 能 试 验 结 果
21 三 氯 化 铁 腐 蚀 试 验 . 腐 蚀 条 件 :5 1 ,% F C 黢 溶 液 提 蚀 3 ± ℃ 6 e 1盐
抗 拉强 度
, n MP
周睢强 度
MP a
坤长 率 市臣 硬度
( %, (m ) }
加 WE V以后初生奥氏体显著细 化 . + 共 生 (
组 织 也 明 显细 化 . 生 奥 氏 体体 积 ( 面 积 ) 加 , 初 或 增 把 ( + 共 生 组 织 分 割 为各 自独 立 的 区 域 由 于 2 ) 奥 氏 体 具 有 更 好 的 耐 蚀 性 , 此 ( + 被 分 割 为 因 d) 孤 立 区域 对 提 高 材 质抗 腐 蚀 性 能 显 然 是 有 利 的 . 此 外 ,铁 素 体 也 由厚 片 网 状 结 构 变 为薄 片状 非 网 状 结 构 , 际 上 增 加 了 次 生 奥 氏体 在 ( + 共 生 实 Ⅱ)
试样 2 S0 4 l ～5 0 2O 2 0 ～3 2 4 ～ 6 3 5 I 02 5 9 .2
蚀 能 力 有 了 很 大 提 高 ,力 学 性 能 数 据 与 固 溶 化 处
理 相 当
3 结 论
免 固 剂 的 试 验 表 明 ,免 圃 剂 的 使 用 可 省 去 奥 氏 体 不 锈 钢 铸 件 的 固 溶 化 处 理 而 且 在 力 学 性 能 保 持 基 本 稳 定 的 情 况 下 ,不 锈 钢 的耐 点 蚀 性 能 显 著 提 高 .田 .
奥 氏体 . 括 初 生 奥 氏体 及 次 生 奥 氏 体 , 表 现 很 包 都 好 的抗 蚀 性 . 图 2为 相 同 成 分 的 材 质加 WEv 处 理 的显 微 分 析 照 片 比较 图 l和 图 2 清 楚 表 明 , ,
力学性能较差 , 硬度偏高 , 加工性能不 良.依靠正
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造 · 压 ( 锻 6 )
免 固剂 在 精 铸 奥 氏体 不 锈 钢 中 的应 用
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《 热加 I 工 艺》2 0 0 6年 第 3 5卷 第 2 1期
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