(完整版)常规J4、D11含氮奥氏体不锈钢钢种冶炼技术要点

不锈钢的锻造工艺（马氏体、奥氏体）一、奥氏体不锈钢的锻造1.概述奥氏体不锈钢的碳质量分数小于0.25%,铭的质量分数17~19%,镍的质量分数为8%~18%,如1251829等。

为节镍用锰或氮代替部分镍而获得的-Ni-Mn或Cr-Ni-Mn-N不锈钢。

奥氏体不锈钢不发生组织转变，不能用热处理强化，只能通过热锻成形和再结晶获得高的度。

奥氏体不锈钢鲜在固溶状态下使用具有黯的招生韧性良好的工型性及良好的耐蚀性和抗氧化性因此一般用于要求耐腐蚀抗氧化或在较高温度下工作对强度要求不高以及在较低温度下使用的零部件。

奥氏体不锈钢在高温下晶粒易长大，但长大倾向不如铁素体不锈钢强烈。

2.锻造温度选择及加热要求（1）变形温度选择：奥氏体不锈钢的锻造加热温度受高温铁素体3相）形成温度的限制，加热温度过高，&相铁素体的量会显著增多，使钢塑性降低，使塑性变形不均匀，在两相界面产生裂纹。

因此奥氏体不锈钢的始锻温度一般控制在1150~120℃。

为防止组织中因洗出碳化物使变形抗力增加，产生锻造裂纹。

所以终锻温度不应太低，一般不低于50℃。

对于普通18-8型不锈钢始锻温度取200℃，当含钼或含高硅则取低于1150c，对于25-12型和25-20型，始锻温度不高于150℃，终端温度不低于925℃。

(2)加热要求：不锈钢导热性差，加热时要严格按照温度和速度进行：800℃下缓慢加热(0.3~0.5mm/min)至I」920℃后可快速加热。

为确保耐蚀性,力□热时应严格避免渗碳，因此奥氏体不锈钢不宜在还原性气氛或过分氧化气氛中加热,也不火焰直接喷射在毛坯上,否则使钢增碳或使晶界区贫铬,提高钢的晶间腐蚀敏感性锻件在高温区停留时间不宜过长，醐得造成严重过氧化元素贫化和晶粒粗化具体可按锻压手册P217表2-3-15^f¥，一^般不少于10~20min。

3.奥氏体不锈钢锻造要点(1)钢锭锻造时，开始轻压，当变形量达到0%后才能重压。

奥氏体不锈钢的力学性能不论不锈钢板还是耐热钢板，奥氏体型的钢板的综合性能最好，既有足够的强度，又有极好的塑性同时硬度也不高，这也是它们被广泛采用的原因之一。

奥氏体型不锈钢同绝大多数的其它金属材料相似，其抗拉强度、屈服强度和硬度，随着温度的降低而提高；塑性则随着温度降低而减小。

其抗拉强度在温度15~80℃范围内增长是较为均匀的。

更重要的是：随着温度的降低，其冲击韧度减少缓慢，并不存在脆性转变温度。

所以不锈钢在低温时能保持足够的塑性和韧性。

奥氏体不锈钢的工艺性能1. 焊接性能奥氏体不锈钢与其它各类不锈钢相比,有着较好的焊接性能,对氢脆也不敏感,可用各种焊接方法顺利地对工件进行焊接或补焊。

工件在焊前无需预热,若无特殊要求,焊后也可不进行热处理。

奥氏体不锈钢在焊接工艺上应注意焊缝金属的热裂纹。

在焊接热影响区的晶界上析出铬的碳化物以及焊接残余应力。

对于热裂纹,可采用含适量铁素体的不锈钢焊条焊接,能取得良好的效果。

对于要接触易产生局部腐蚀的介质的工件,焊后应尽可能地进行热处理,以防发生晶间腐蚀、应力腐蚀开裂和其它局部腐蚀。

2. 铸造性能奥氏体不锈钢的铸造性能比马氏体和铁素体不锈钢好。

这类钢中的1828 型钢的铸造收缩率一般为2 %～2. 5 %;18212Mo 型钢的铸造收缩率一般约为2.8 %左右。

在这类钢中,含钛的奥氏体不锈钢,其铸造性能比不含钛者要差,易使铸件产生夹杂,冷隔等铸造缺陷。

含氮的奥氏体不锈钢(如ZGCr18Mn8Ni4N)铸造时气孔敏感性较大,在冶炼、铸造工艺上都必须采取防护措施,严格烘烤炉料,采用干型,并严格控制出钢温度和浇注温度等。

合金元素(如铬、镍、钼、铜等)含量高的奥氏体不锈钢(如ZG1Cr24Ni20Mo2Cu3)在铸造时,铸件(特别是形状较复杂的厚大铸件,以及长管状铸件)易产生裂纹,严重者甚至出现开裂。

因此,必须在铸造工艺、冶炼工艺上采取特别的措施。

3. 锻造性能奥氏体不锈钢的锻造工艺比较复杂,尤其是合金元素(特别是钼或硅元素)含量高的奥氏体不锈钢更为复杂。

奥氏体系不锈钢及其热处理工艺目录一、奥氏体不锈钢 (2)（一）奥氏体不锈钢成分 (2)（二）奥氏体不锈钢合金化原理 (3)（三）奥氏体不锈钢型号 (5)（四）奥氏体不锈钢种类 (6)（五）奥氏体不锈钢的特点 (8)（六）奥氏体不锈钢优缺点 (9)（七）奥氏体不锈钢生产工艺 (9)二、金属的腐蚀 (10)（一）金属的腐蚀及防护 (10)（二）腐蚀的现象及意义 (11)（三）化学腐蚀及保护膜 (11)（四）电化学腐蚀及其防护 (14)（五）腐蚀损坏的形式及特点 (17)（六）材料抗蚀性的评定 (21)三、奥氏体不锈钢晶间腐蚀 (23)（一）晶间腐蚀产生的机理 (23)（二）不锈钢晶间腐蚀原因分析 (23)（三）影响晶间腐蚀的因素 (24)（四）防止晶间腐蚀的措施 (27)四、奥氏体不锈钢焊缝热影响区的组织分析 (29)（一）焊缝凝固裂纹 (30)（二）热影响区（液化）裂纹 (31)（三）高温低塑性裂纹 (30)五、奥氏体不锈钢的热处理工艺分析 (34)（一）固溶化处理 (34)（二）稳定化退火 (35)（三）消除应力处理 (36)（四）敏化处理 (36)（五）奥氏体不锈钢的冷加工强化及去应力处理 (38)（六）奥氏体不锈钢热处理应注意的一些问题 (39)六、奥氏体不锈钢工程热处理实例分析 (43)（一）奥氏体不锈钢的发展方向 (43)奥氏体系不锈钢及其热处理工艺一、奥氏体不锈钢（一）奥氏体不锈钢成分奥氏体不锈钢，是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。

钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。

奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。

奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化，如加入S，Ca，Se，Te等元素，则具有良好的易切削性。

2024年不锈钢焊接要点与注意事项一、施焊前的准备工作1、根据产品图纸要求用机械加工的方法在接头处，去除不锈钢复合层，对接焊缝需开合适的坡口。

2、焊缝两侧各10-20mm宽度范围内作好清理工作，用钢丝刷或打磨的方法，去除氧化物、锈、油、水分等影响焊接质量的物质。

3、按产品图纸装配，在碳钢侧用CJ422，φ3.2mm焊条定位焊，定位焊焊工应具有有效的岗位操作证书，保证定位焊的质量，定位焊有效长度为25-30mm。

二、焊接过程1、不锈钢复合钢板对接缝的焊接工艺1.1基层碳钢焊接1.1.1采用埋弧自动焊的方法，正面焊一层，翻身后反面先用碳弧气刨方法清根，再封底焊一层。

焊接规范如下：位置焊丝焊剂焊丝直径电弧电压焊接电流焊接速度正面H08AJ431φ5mm31-33V500-550A44-46cm/min反面H08AJ431φ5mm32-34V580-620A44-46cm/min1.1.2焊后清渣，并打磨。

1.1.3焊后用x射线抽样检查，抽样比例为10—20%，或用UT探伤检1.2过度层焊接采用CO2半自动气保焊方法，焊接一层，焊接规范选择如下：药芯焊丝TS-309（天泰）焊丝直径φ1.2（MM）电弧电压19-21V焊接电流130-150A1.3复层焊接采用CO2半自动气体保护焊的方法，焊接一层，焊接规范如下：药芯焊丝TS-316L（天泰）焊丝直径φ1.2（MM）层间温度150。

C1．1焊后清理焊渣，并打磨光顺焊缝后外观检查。

2、不锈钢复合钢板角接缝焊接工艺。

2.1基层碳钢焊接2.1.1按图纸要求的焊脚尺寸，采用CO2半自动气保焊方法，进行角接缝焊接。

焊接规范要求：药芯焊丝TWE—711（天泰）或SF—71（现代）焊丝直径φ1.2（MM）电弧电压19—21V焊接电流150—180（A）2．1．2焊后对焊缝进行清理，去飞溅，清渣，并对不锈钢侧的焊缝进行打磨。

2．2过渡层焊接2．2．1．采用CO2半自动气保焊方法，焊接一层，焊接规范及焊材选择如下：药芯焊丝TS316（天泰）焊丝直径φ1.2（MM）电弧电压20—22V焊接电流140—160（A）层间温度150。

奥氏体不锈钢压力容器制造工艺规程1、范围本标准规定了奥氏体不锈钢及复层为奥氏体不锈钢（以下简称不锈钢）制压力容器及零部件的制造单位在制造管理中所必须遵守的基本要求。

本标准适用于制造不锈钢压力容器及不锈钢压力容器零部件的部门单位。

不锈钢压力容器的制造除应符合相应产品标准和《锅炉压力容器安全监察暂行条例》及其实施细则、《压力容器安全技术监察规程》、《液化气体汽车安全监察规程》、《液化气体铁路罐车安全监察规程》及经规定程序批准的产品图样、技术文件外，还应符合本标准的规定。

2、用文件GB150-1998 钢制压力容器GB1031-83 表面粗糙度参数及其数值GB4334.1-84 不锈钢10%的草酸侵蚀试验方法GB4334.2-84 不锈钢硫酸——硫酸铁腐蚀试验方法GB4334.3-84 不锈钢65%的硝酸腐蚀试验方法GB4334.4-84 不锈钢硝酸——氢氟酸腐蚀试验方法GB4334.5-84 不锈钢硫酸——硫酸铜腐蚀试验方法JB4708-2000 钢制压力容器焊接工艺评定JB/T4709-2000 钢制压力容器焊接规程原国家质量技术监督局颁发1999版《压力容器安全技术监察规程》。

3．3加工成型及焊接3．3．1批量生产必须按样板划线，样板可用镀锌铁皮制成。

3．3．2划线应在清洁的木板或光洁的平台上进行，加工过程中不能去除的不锈金刚材料表面严禁用钢针划线或打冲印。

3．3．3下料时，应将不钢锈金刚原材料移至专用场地用等离子切割或机械切割方法下料。

用等离子切割方法下料或开孔的板材，如切割后尚需焊接，则要去除割口处的氧化物至显露金属光泽。

当利用机械切割方法时，下料前应将机床清理干净，为防止板材表面划伤，压脚上应包橡胶等软质材料。

严禁在不锈钢材料垛上直接切割下料。

3．3．4板材的剪口和边缘不应有裂缝、压痕、撕裂等现象。

3．3．5剪好的材料应整齐地堆放在底架上，以便连同底架吊运，板间须垫橡胶、木板、毯子等软质材料，以防损伤表面。

目录典型钢种的冶炼要点及其质量 (2)宝钢电炉厂生产硬线交流 (4)关于生产中、高碳钢的几点看法 (8)焊条钢冶炼 (10)汽车板 (12)典型钢种的冶炼要点及其质量摘自<<钢铁工业的前沿技术>>（１）低碳、超低碳钢深冲薄板用钢越来越多地选用低碳、超低碳钢，这是因为这类钢不仅能满足常规对强度、刚度、塑韧性的要求，还有十分良好的深冲成形性能。

通常这类钢以０８系列铝脱氧钢为代表。

而ＩＦ钢（无间隙原子钢）的研究成功，展示了更多的优势，如冲件形状复杂、轻型而安全、外观漂亮及易与其他零件焊接等，而这一切都在高效、低耗下进行，因而深冲钢广泛用于汽车工业和家电行业。

对深冲钢的使用要求决定了钢中碳低、硅低、总氧（非金属夹杂物）低的特点，对ＩＦ钢来说，还要求氮低、流低，并添加合适数量的微量元素，如钛、据等。

为满足质量要求，就转炉冶炼而言，通常需掌握以下要点：①终点一次拉碳（0.04％～0.06％），避免补吹；②降低终点[Ｏ]，充分发挥复吹后搅作用，使[Ｏ]≤700×10-6③尽量采用低硫铁水，终渣碱度≥3.2，使成品[Ｓ]≤0.015％；④严格脱氧剂的使用和脱氧步骤，防止钢水吸N；⑤严格控制钢渣流入钢包。

对于ＩＦ钢来说，应使其在真空处理前钢水含有一定的碳和氧，以便深脱碳。

另外还要采用铁水脱硫、二次精炼、连铸等一系列有关技术措施，确保[Ｃ]≤０.003％，[N]≤0.002％，T[O]≤0.0025％，且夹杂物直径≤30ｕm。

（２）中、高碳钢中、高碳钢冶炼的矛盾焦点是终点碳的控制。

常用的方法是“高拉碳法”和“增碳法”。

①高拉碳法。

高拉碳法的优点是终渣氧化铁低，金属收得率高、氧耗低，合金收得率高、钢水气体含量较低。

问题是，因为终渣氧化铁低，除磷很困难。

同时，在中、高碳范围转炉终点命中率也很低，通常需等成分补吹，即“高拉补吹”，延长冶炼周期。

因此，采用铁水预处理工艺，特别是进行铁水脱硫，同时采用计算机控制炼钢，即借助于副枪动态控制，利用高拉碳生产中、高碳钢是可取的。

技术中心质量管理体系文件常规J4、D11奥氏体不锈钢冶炼技术要点版次：A/1拟制部门：审核人：批准人：2009-05-28发布 2009-06-28实施受控状态：发放编号：1．目的：为规范操作，保证产品质量和生产顺行，特制定本冶炼技术要点。

2．适用范围：本冶炼技术要点仅适用于冶炼J4、D11奥氏体不锈钢牌号的工艺操作。

3．工艺路线电炉熔化铁水还原转AOD冶炼转LF炉板坯连铸检验入库4.电炉配料条件锰铁应在稀薄渣形成后或随同渣料加入，严格控制炉料中P族元素含量，钢铁原料平均采用36％碳钢废钢+22％不锈钢废钢作原料，炉料成分除碳、硅、硫外，应接近钢号标准成分。

5.入AOD钢水条件J4D11备注：1）通过中间包倒入AOD炉中,为防止风管堵塞应吹入Ar或N2；2）脱碳期按3/1—2/1—1/3氧氮比混合气体进行脱碳；3）冶炼的预还原期需加入一定数量的电解锰或金属锰并吹入一定量的N2，进行锰和氮的合金化；4）预还原期需加入一定量的硅铁、并吹入一定量的氧气补偿温降；5）预还原期和还原期的吹炼气体为氮气；6）还原后期即精炼期再加入适量的氮化铬或氮化锰对钢中的氮进行微调；7）还原精炼时用双渣法进行脱硫（碱度≥1.8）。

6. 还原剂选用硅铁和石灰，也可以使用少量的Al，并用惰性气体(氮气、氩气)强烈搅拌。

一般情况下硅铁单耗为10~12Kg/t，双渣法则为20~24Kg/t。

7.转LF炉吹氩调温处理:采用钢包底吹氩方式。

加入包渣或喂SiCa线脱硫脱氧。

Cr、Ni、Mn合金进行微调处理，微调的铬铁、锰铁应在出钢前10min时加入，Ni合金微调时一般使用电解镍。

8．工序时间:(min)备注：常规连铸机浇注周期具体依据断面、拉速确定。

9.温度制度：J4、D11钢液相线温度：1430℃10. 冶炼装入10.1装入制度：总装入量89±2t，废钢加入量见下表：铁耗可根据公司计划适当调整，则以上各装入量根据热量富余情况±2t调整。

奥氏体不锈钢焊接工艺要点及常见问题昆明工业职业技术学院毕业（专业技术）论文奥氏体不锈钢焊接工艺要点及常见问题姓名 XXX学号 20092154XX专业焊接技术及自动化年级 2009级指导教师 XXX职称工程师2011年12月25日奥氏体不锈钢焊接工艺要点及常见问题摘要：奥氏体不锈钢具有良好的焊接性，焊接时一般不需要采取特殊的工艺措施，目前工业上应用最广。

文章主要介绍奥氏体不锈钢焊接的工艺要点，分析了奥氏体不锈钢在焊接时产生热裂纹、晶间腐蚀、应力腐蚀开裂原因和防治措施。

关键词：奥氏体不锈钢；焊接工艺；组织；腐蚀1前言随着科技的不断进步和各项国防工业、生产工业的迅猛发展，不锈钢在航空、石油、化工和原子能等工业中得到日益广泛的应用。

其中奥氏体不锈钢是最通用的钢种，主要是以Cr18Ni8为代表的系列，奥氏体不锈钢(18-8型不锈钢)比其他不锈钢具有更优良的耐腐蚀性；强度较低，而塑性、韧性极好；焊接性能良好，其主要用作化工容器、设备和零件等，它是目前工业上应用最广的不锈钢。

奥氏体不锈钢具有面心立方晶体结构，通常具有良好的塑性和韧性，因此这类钢具有良好的弯折、卷曲和冲压成形性；冷加工时不会产生任何的淬火硬化，尽管其线胀系数比较大，但焊接过程中极少出现冷裂纹。

从这一点看，其焊接性比体素体不锈钢和马氏体不锈钢要好。

但奥氏体不锈钢焊接时也存在的一些问题：焊缝及热影响区热裂纹敏感性大；接头产生碳化铬沉淀析出，耐蚀性下降；接头中铁素体含量高时，可能出现475℃脆化或δ相脆化。

2奥氏体不锈钢焊接工艺要点2.1 焊前准备2.1.1 下料方法的选择奥氏体不锈钢中有较多的铬，用一般的氧—乙炔切割有困难，可用机械切割、等离子弧切割及碳弧气刨等方法进行下料或坡口加工。

2.1.2 坡口的制备在设计奥氏体不锈钢焊件坡口形状和尺寸时，应充分考虑奥氏体不锈钢的线膨胀系数会加剧接头的变形，应适当减少V形坡口角度。

当板厚大于10mm时，应尽量选用焊缝截面较小的U形坡口。

前言电炉炼钢主要是指电弧炉炼钢，是目前国内外生产特殊钢的主要方法。

目前，世界上90%以上的电炉钢是电弧炉生产的，还有少量电炉钢是由感应炉、电渣炉等生产的。

通常所说的电弧炉，是指碱性电弧炉。

电弧炉主要是利用电极与炉料之间放电产生电弧发出的热量来炼钢。

其优点是：（1）热效率高，废气带走的热量相对较少，其热效率可达65%以上。

（2）温度高，电弧区温度高达3000℃以上，可以快速熔化各种炉料。

（3）温度容易调整和控制，可以满足冶炼不同钢种的要求。

（4）炉内气氛可以控制，可去磷、硫，还可脱氧。

（5）设备简单，占地少，投资省。

第一节冶炼方法的分类根据炉料的入炉状态分，有热装和冷装两种。

根据冶炼过程中用氧与不用氧来分，有氧化法和不氧化法。

氧化法多采用双渣冶炼，但也有采用单渣冶炼的，如电炉钢的快速冶炼，而不氧化法均采用单渣冶炼。

此外，还有返回吹氧法。

根据氧化期供氧方式的不同，有矿石氧化法、氧气氧化法和矿、氧综合氧化法及氩氧混吹法。

冶炼方法的确定主要取决于炉料组成以及对成品钢的质量要求，下面我们扼要介绍几种冶炼方法：(1)氧化法。

(2)不氧化法。

(3)返回吹氧法。

(4)氩氧混吹法。

第二节配料配料的首要任务是保证冶炼的顺利进行。

科学的配料既要准确，又要合理地使用钢铁料，同时还要确保缩短冶炼时间、节约合金材料并降低金属及其他辅助材料的消耗。

一、对配料的基本要求1．准确配料一般是根据冶炼的钢种、设备条件、现有的原材料和不同的冶炼方法进行配料。

以氧化法冶炼为例，如配碳量过高，会增加矿石用量或延长用氧时间；配碳量过低，熔清后势必进行增碳；配入不氧化元素的含量如果高于冶炼钢种的规格，需加入其他金属料撤掉多余的含量或进行改钢处理，既延长了冶炼时间，降低了炉衬的使用寿命，增加了各种原材料的消耗，又影响钢的质量，如果配得过高而又无其他钢种可更改时，只有终止冶炼。

2．钢铁料的使用原则钢铁料的使用原则主要应考虑冶炼方法、装料方法、钢种的化学成分以及产品对质量的要求等。