合金元素Ti及热处理工艺对

0Cr18Ni10Ti为铬镍奥氏体不锈钢，这类钢种具有优异的耐腐蚀性，综合力学性能良好，同时由于其工艺性能和焊接性能优良，在化工及轻工领域得到广泛的应用。在奥氏体不锈钢的发展中，常采用Ti替代C以降低晶间腐蚀，特别是敏化态晶间腐蚀。同时Ti作为合金元素可以有效改善奥氏体不锈钢晶粒尺寸和力学性能。科研人员主要研究了Ti含量与晶粒大小相互关系以及在不同热处理条件下，Ti含量对晶粒尺寸及力学性能的影响规律，确定最佳的Ti含量以及热处理工艺。
试验钢采用50kg真空感应炉冶炼，铸锭经1150℃保温开坯后，锻成40mm厚板坯，再经热轧成13mm厚板材作为试验用料。试验钢的化学成分如表1所示。
表1 试验钢的化学成分（质量分数，%）
编号CSiMnPSCrNiTi
T10.0530.511.170.00530.004917.9410.340.24
T20.0550.521.170.00410.003917.8510.300.33
T30.0550.591.190.00600.003717.749.980.40
T40.0500.521.120.00390.003517.9010.490.61

对试验钢主要采用固溶处理，研究经不同温度和时间固溶处理后试验钢的性能变化规律。将热处理后的试验钢按照GB/T228.1-2010标准制成拉伸试棒，测试其拉伸力学性能。采用MEF4M型光学显微镜观察组织形貌。试验结果表明：
（1）在一定范围内，随着Ti含量增加，钉扎在晶界处的Ti（CN）含量增多，抑制了晶粒的长大，可以有效控制晶粒尺寸，提高钢的力学性能，最佳Ti含量控制在0.4%。
    （2）随着固溶温度升高，低于1050℃时钢的强度较高，温度在1050～1100℃区间，强度出现明显的降低。固溶温度继续升高，强度继续降低，但塑韧性有所提高。从力学性能考虑，固溶温度应控制在1050℃以内。
    （3）试验钢在1050℃以上保温，钉扎在晶界处的第二相逐渐溶解于基体中，对晶界的钉扎效果减弱，晶粒严重长大。为避免晶粒粗大，最佳固溶温度为1050℃。