为了缓解资源浪费和短缺的矛盾,减小失效、报废产品对环境的危害,最大限度地利用废旧产品,再制造工程作为一种新的发展模式应运而生。在高温服役过程中,奥氏体不锈钢因其化学成分的特点,σ相析出是必然的,大多数针对σ相析出的热处理工艺和合金元素的添加仅仅延缓了其析出的时间,而。相的存在严重地影响不锈钢的高温力学性能和耐腐蚀性能,进而影响其服役寿命。为了提高奥氏体不锈钢高温服役寿命和使用效率,需要尽快发展相应的再制造工程。本文主要针对在高温下长时间服役导致组织劣化的奥氏体不锈钢,探索研究其再制造的可能性,以在700℃下服役8万小时的AISI 321不锈钢为研究对象,将固溶处理技术作为其再制造工艺方法。本文首先对服役后AISI 321不锈钢的组织、性能进行了研究,对比研究了固溶处理对服役后的AISI 321不锈钢的微观组织、室温和高温力学性能的影响。通过研究,得到以下主要结论：1.在700℃服役8万小时后, AISI 321不锈钢的母材、热影响区和熔合区已经析出了大量的σ相,组织劣化严重。6相的析出使烟机管线材料严重脆化,承受应力能力大大降低。2.服役后的AISI 321不锈钢固溶处理后,由于超过了σ相存在的温度区间,熔合区、热影响区和母材中的σ相逐渐溶解；在σ相溶解的同时,奥氏体晶粒不断长大；部分奥氏体晶界在扩展的时候绕过σ相,使部分。相的位置从晶界处移到了晶内。3.在1050℃下进行固溶处理后,显微硬度明显降低；室温冲击韧性明显增大,大约为服役后不锈钢的10倍,固溶处理时间为2h至10h间的室温冲击韧性变化不明显；室温抗拉强度明显下降,断后伸长率有明显的升高,固溶后断口组织从固溶前的脆性断裂到固溶后的韧性断裂。4.在1050℃下固溶处理后,AISI 321不锈钢母材的高温抗拉强度有着明显升高的趋势,在固溶处理初期,断后伸长率明显的升高,当固溶处理达到2h后,断后伸长率显著降低。综上所述,固溶处理工艺可以使高温服役的奥氏体不锈钢中有害的σ相消除,恢复组织和力学性能,由此证明在高温下服役后组织劣化的奥氏体不锈钢有再制造的可能,固溶处理可作为经济、实用的一种工艺手段。