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我国是不锈钢消费大国，其中奥氏体不锈钢约占总量的2/3。在高温服役环境中，随着时效的进行，有大量析出相析出，包括σ相、碳化物、χ相等，而这些析出相的存在（尤其是σ相）会严重影响不锈钢的高温强度和耐腐蚀性能，进而影响其服役寿命。不同的热处理工艺以及一些合金元素的添加等手段只能延缓σ相的析出时间与数量，不能从根本上防止σ相的析出。因此，对因σ相析出而报废的奥氏体不锈钢构件的再制造工艺进行深入研究是非常必要的。
试验材料为某石化公司催化车间报废的烟机管线，管线材料为AISI 321不锈钢，其化学成分如表1所示。该烟机管线在700℃下运行了8万h，由于组织中大量析出σ相而报废。把烟机管线切成18个尺寸为20mm×8mm×60mm的试样，然后分别在1000、1050、1100℃下固溶处理0.5、1、2、5、10、25h，水冷。
表1 报废AISI 321奥氏体不锈钢的化学成分（质量分数）%
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C |
Si |
Mn |
P |
S |
Ni |
Cr |
Ti |
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0.08 |
1.31 |
0.97 |
0.029 |
0.0008 |
9.35 |
17.33 |
0.55 |
将在1050℃固溶处理不同时间的材料按照GB4338-1984加工成直径为5mm、原始标距为25mm的圆柱形比例试样。在RD-50型微机控制电子式高温蠕变试验机上测其高温（700℃）短时抗拉强度和伸长率，拉伸速度为0.001mm·s-1，试验应力为150MPa；将在1050℃固溶处理2h后的试样制成标准试样，然后进行高温持久性能测试，试验温度为750℃（高于服役温度），试验应力为60、80、100MPa。
试验结果表明：
（1）因高温长时间服役析出大量σ相而报废不锈钢经固溶处理后，组织中的σ相逐渐溶解，奥氏体晶粒明显长大，晶界的扩展导致部分σ相从晶界移到了晶内；在1050℃固溶处理10h后，组织中大部分的σ相溶解消失。
（2）随着固溶处理时间的延长，AISI 321不锈钢的抗拉强度呈增大的趋势，伸长率则先升后降，并在固溶处理时间为2h时达到最大。
（3）报废AISI 321不锈钢再利用适宜的固溶处理为1050℃×2h水冷。为恢复该类材料的性能提供了一条简单可行的思路和方法。（
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