0Cr18Ni10Ti（中国GB标准牌号，对应国际牌号321、新牌号06Cr18Ni11Ti）是一种钛稳定化的奥氏体不锈钢，通过添加钛元素显著提升抗晶间腐蚀能力，兼顾高温性能与加工适应性，广泛应用于化工、能源、航空航天等苛刻工况领域。
一、材料基本特性与冶金原理0Cr18Ni10Ti以铁为基体，核心成分为铬（17.0%–19.0%）、镍（9.0%–12.0%）及钛（Ti≥5×(C%-0.02)）。其设计原理在于：
- 铬镍奥氏体基体：高铬镍含量形成稳定奥氏体组织，赋予材料优异韧性和基础耐蚀性；
- 钛稳定化机制：钛与碳优先结合形成TiC碳化物，阻止铬碳化物（如Cr₂₃C₆）在晶界析出，消除焊接或敏化温度区间（450℃–850℃）的晶间腐蚀风险；
- 低碳控制（C≤0.08%）：进一步降低碳活度，形成“钛+低碳”双重保障机制，显著提升长期服役稳定性。
- 耐腐蚀性
- 抗晶间腐蚀：钛稳定化设计使其通过焊后“T法”晶间腐蚀测试，优于普通304不锈钢，尤其适用于焊接构件（如化工管道焊口）；
- 耐全面腐蚀：在氧化性介质（硝酸、大气）及弱还原性介质（稀硫酸、有机酸）中表现良好，但在强还原性酸（如盐酸）中耐蚀性有限；
- 抗应力腐蚀开裂：高镍含量增强抗氯化物应力腐蚀能力，适用于海洋环境或含氯离子工况。
- 高温性能
- 抗氧化性：铬元素形成致密Cr₂O₃氧化膜，在800℃以下持续工作时氧化速率低于0.03 mm/年；
- 高温强度：600℃时屈服强度保持率超70%，优于304不锈钢（仅50%），适用于锅炉过热器管、航空发动机部件等高温承力件。
- 力学与物理性能
- 强度与塑性平衡：室温抗拉强度≥520 MPa，屈服强度≥205 MPa，延伸率≥40%，兼具高韧性与冷成型能力；
- 物理特性：密度7.93 g/cm³，热膨胀系数17.2×10⁻⁶/℃（100℃），导热系数16.3 W/(m·K)，适用于热循环频繁的换热设备；
- 非磁性：全奥氏体组织确保无磁性，满足医疗器械、电子设备特殊需求。
- 热处理工艺
- 固溶处理（1050℃–1150℃快冷）：溶解加工硬化相，恢复奥氏体均一性；
- 稳定化处理（850℃–900℃保温2小时）：促进TiC完全析出，最大化抗晶间腐蚀能力；
- 禁忌：严禁在450℃–850℃缓冷，避免σ脆性相析出导致韧性骤降。
- 成形与焊接
- 冷加工：深冲前需退火处理，变形量＞15%时增加中间退火，防止开裂；
- 焊接工艺：优选TIG焊，焊丝匹配H0Cr20Ni10Ti，控制热输入并避免交叉焊缝，焊后无需固溶处理。
- 切削加工
- 高合金特性导致加工硬化倾向，需降低转速20%并使用含钴硬质合金刀具，配合高流量冷却液抑制热裂纹。
- 能源与化工
- 锅炉系统：过热器管、集箱（耐800℃蒸汽腐蚀）；
- 石化设备：含硫石油管道、反应釜衬里（抗H₂S腐蚀）；
- 核电部件：二回路支撑件（耐高温高压纯水腐蚀）。
- 高端装备制造
- 航空航天：发动机燃烧室衬套、尾喷管（高温抗氧化）；
- 船舶工程：海水泵阀、螺旋桨轴（抗氯离子侵蚀）。
- 民生与特种工业
- 食品医药：发酵罐、手术器械（无生物毒性，电解抛光达标）；
- 环保设备：烟气脱硫喷嘴（耐SO₂湿腐蚀）。
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