不銹鋼熱處理知識(shí)

1、敏化處理：18-8鋼系列的奧氏體不銹鋼在450c850c（此區(qū)間常稱為敏化溫度）短時(shí)間加熱，使其具有晶間腐蝕傾向。這是因?yàn)樘荚趭W氏體不銹鋼中的溶解度與溫度有很大影響。奧氏體不銹鋼在經(jīng)400c850c的溫度范圍內(nèi)（敏化溫度區(qū)域）時(shí)，會(huì)有高銘碳化物（Cr23C6）析出，當(dāng)銘含量降至耐腐蝕性界限之下，此時(shí)存在晶界貧銘，會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕，嚴(yán)重時(shí)材料能變成粉末。該方法一般只在不銹鋼晶間腐蝕試驗(yàn)時(shí)采用。（2）固溶熱處理：將奧氏體不銹鋼加熱到1100c左右，使碳化物相全部或基本溶解，碳固溶于奧氏體中，然后快速冷卻至室溫，使碳達(dá)到過飽和狀態(tài)（碳已經(jīng)穩(wěn)定了，沒有能力和機(jī)會(huì)與銘形成高銘碳化物）。不同的不銹鋼固溶化的

2、溫度燒有不同，304,316等奧氏體不銹鋼一般是1050c，奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼要高一點(diǎn)，可到1150c.固溶熱處理：將奧氏體不銹鋼加熱到1100c左右，使碳化物相全部或基本溶解，碳固溶于奧氏體中，然后快速冷卻至室溫，使碳達(dá)到過飽和狀態(tài)（碳已經(jīng)穩(wěn)定了，沒有能力和機(jī)會(huì)與銘形成高銘碳化物）。這種熱處理方法為固溶熱處理。固溶熱處理中的快速冷卻似乎象普通鋼的淬火，但此時(shí)的淬火與普通鋼的淬火是不同的，前者是軟化處理，后者是淬硬（形成馬氏體）。后者為獲得不同的硬度所采取的加熱溫度也不一樣，但沒到1100C。我是搞火電的，回答可能不太全面，誰知道的可以繼續(xù)補(bǔ)充。在電廠中，奧氏體不銹鋼管進(jìn)行冷彎加工，容易

3、產(chǎn)生形變誘發(fā)馬氏體相變（很拗口，其實(shí)就是產(chǎn)生了馬氏體），容易引起耐蝕性的下降。ASME標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，當(dāng)加工量超過一定量時(shí)就必須進(jìn)行固溶處理（3）穩(wěn)定化處理：為避免碳與銘形成高銘碳化物，在奧氏體鋼中加入穩(wěn)定化元素（如Ti和Nb）,在加熱到875c以上溫度時(shí)，能形成穩(wěn)定的碳化物。這是因?yàn)門i（或Nb）能優(yōu)先與碳結(jié)合，形成TiC（或NbC）,從而大大降低了奧氏體中固溶碳的濃度（含量），起到了犧牲Ti（或Nb）保護(hù)Cr的目的。含Ti（或Nb）的奧氏體不銹鋼（如：1CM8Ni9Ti,1Cr18Ni9Nb）經(jīng)穩(wěn)定化處理后比進(jìn)行固溶熱處理更具有良好的綜合機(jī)械性能。穩(wěn)定化處理：為避免碳與鉻形成高鉻碳化物，在奧氏體

4、鋼中加入穩(wěn)定化元素（如Ti和Nb），在加熱到875以上溫度時(shí)，能形成穩(wěn)定的碳化物（由于Ti和Nb能優(yōu)先與碳結(jié)合，形成TiC或NbC），大大降低了奧氏體中固溶碳的濃度（含量），從而起到了犧Ti和Nb保Cr的目的。經(jīng)穩(wěn)定化處理比進(jìn)行固溶熱處理的奧氏體不銹鋼，具有更好的綜合機(jī)械性能。（4）所以，有晶間腐蝕傾向的奧氏體不銹鋼應(yīng)進(jìn)行固溶熱處理或穩(wěn)定化處理不銹鋼材料常識(shí)1. 什么是不銹鋼？不銹鋼是在普通碳鋼的基礎(chǔ)上，加入一組鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（wCr）大于12%合金元素的鋼材，它在空氣作用下能保這是由于在這類鋼中含有一定量的鉻合金元素，能使鋼材表面形成一層不溶解于某些介質(zhì)的堅(jiān)固的氧化薄膜（鈍化膜），使在這類鋼中

5、，有些除含較多的鉻（Cr）外，還匹配加入較多的其他合金元素，如鎳（Ni），使之在空氣中、水中、蒸汽許多種酸、堿、鹽的水溶液中也有足夠的穩(wěn)定性，甚至在高溫或低溫環(huán)境中，仍能保持其耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)。2. 不銹鋼分類方法有幾種？按主要化學(xué)組成分鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼和鉻錳氮不銹鋼等；也可以以性能特點(diǎn)分成耐酸不銹鋼和耐熱不銹相組織分為：鐵素體（F）型不銹鋼、馬氏體（M）型不銹鋼、奧氏體一鐵素體（AF）型雙相不銹鋼、奧氏體一馬氏體型不銹鋼。（1）鐵素體型不銹鋼F鐵素體具有磁性，它的內(nèi)部顯微組織為鐵素體，其銘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在11.5%32.0%范圍內(nèi)隨著銘含量的提高，其耐酸性也提高，加入鋁（M。后，則可提高耐酸腐蝕

6、性和抗應(yīng)力腐蝕的能力。（2） 馬氏體型不銹鋼M其顯微組織為馬氏體，馬氏體不銹鋼同樣也具有磁性，這類鋼中鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.5%-碳含量增高，提高了鋼的強(qiáng)度和硬度。在這類鋼中加入的少量鎳可以促使生成馬氏體，同時(shí)又能提高其耐蝕性。這類鋼以及熱強(qiáng)性，可以作為溫度低于700以下長(zhǎng)期工作的耐熱鋼使用。它廣泛用來制造對(duì)韌性和沖擊韌度要求較高的零和醫(yī)療器械。（3） 奧氏體型不銹鋼F其顯微組織為奧氏體，它是在高鉻不銹鋼中（1726%）添加適當(dāng)?shù)逆嚕ㄦ嚨馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)為銹鋼不能利用熱處理使晶粒細(xì)化，也不能經(jīng)過淬火來提高其硬度。這類鋼的冷加工硬化程度高，通常沒有磁性，經(jīng)過冷的組織，會(huì)出現(xiàn)少量磁性。奧氏體型的鋼板的綜合性

7、能最好，既有足夠的強(qiáng)度，又有極好的塑性同時(shí)硬度也不高，這也體型不銹鋼同絕大多數(shù)的其它金屬材料相似，其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和硬度，隨著溫度的降低而提高；塑性則隨著溫度800范圍內(nèi)增大較快，溫度進(jìn)一步降低時(shí)則變化緩慢，而屈服強(qiáng)度有增長(zhǎng)是較為均勻的。更重要的是：隨著溫度的降低性轉(zhuǎn)變溫度。（4） 其他特殊材料的應(yīng)用領(lǐng)域開發(fā)出特殊材料。例如:所說的奧氏體一鐵素體型雙鋼,其顯微組織為奧氏體加鐵素體。它含有18-25%的鉻，4-7%的鎳以及4%的鉬。鎳、鎳-銅、鎳-鉻以及其他以類。此類特殊材料具有特殊的特性，有固定的材料名稱，如ronifer,Nikrofer,AIIoy,ferrotherm,HasteII

8、oy,IncoIo材料號(hào)及其化學(xué)成份。3. 中國與世界各地區(qū)不銹鋼鋼號(hào)近似對(duì)照No.中國GB中國臺(tái)灣GNS日本JIS韓國KS印度IS美國力口拿ASTMUNS奧氏體型不銹鋼11Cr17Mn6Ni5N201SUS201STS20110Cr17Mn6N4N2()201S201002C21Cr18Mn8Ni5N202SUS202STS202202S2020020：31Cr17Ni7301SUS301STS30110Cr17Ni7301S3010030,41Cr18Ni9302SUS302STS302302S3020030：5Y1Cr18Ni9303SUS303STS303303S3030030：6Y1

9、Cr18Ni9Se303SeSUS303SeSTS303Se303SeS3032330370Cr19Ni9(0Cr18Ni9)304SUS304STS30407Cr18Ni9304304IIS3040030，800Cr19Ni10(00Cr18Ni10)304LSUS304LSTS304L02Cr18Ni11304LS3040330490Cr19Ni19N304N1SUS304N1STS304N1-304NS30451-100Cr19Ni10NbN304N2SUS304N2STS304N2-XM21S30452-1100Cr18Ni10N304LNSUS304LNSTS304LN-304LNS

10、30453-121Cr18Ni12(1Cr18Ni12Ti)305SUS305STS305-305S3050030130Cr23Ni13309SSUS309SSTS309S-309SS30908309140Cr25Ni20(1Cr25Ni20Si2)310SSUS310SSTS310S-310SS31008310150Cr17Ni12Mo2316SUS316STS31604Cr17Ni12Mo2316S3160031160Cr18Ni12MoTi-04Cr17Ni12Mo2Ti20316TiS31635-1700Cr17Ni14Mo2316LSUS316LSTS316L02Cr17Ni12Mo

11、2316LS31603316180Cr17Ni12Mo2N316NSUS316NSTS316N-316NS31651-1900C17Ni13Mo2N316LNSUS316LNSTS316LN-316LNS31653-200Cr18Ni12Mo2Cu2316J1SUS316J1STS316J1-2100Cr18Ni14Mo2Cu:316J1LSUS316J1LSTS316J1L-220Cr19Ni13Mo3317SUS317STS317-317S3170031231Cr18Ni12MoTi-304不銹鋼；C00.08Cr18.020.0Ni8.0010.50屈服強(qiáng)度(N/mm2)>205抗

12、拉強(qiáng)度>520延伸率()>40硬度HB<187HREK90HV<200密度7.93gcm-3比熱c(20C)0.502J(gC)-1熱導(dǎo)率人/W(mC)-1(在下歹1J溫度/C)2010050012.116.321.4線脹系數(shù)a/(106/C)(在下列溫度問/C)2010020200203002040016.016.817.518.1電阻率0.73Qmm2-1熔點(diǎn)13981420c316L不銹鋼C00.03Ni12.0015.00Mo>175Mn<=2.0Si<=1.0Cr16-18Mo1.8-2.5S<=0.030P<=0.035屈服強(qiáng)度

13、（N/mm2）>480抗拉強(qiáng)度延伸率（）>40硬度HEK187HREK90HV0200密度7.87gcm-3比熱c（20C）0.502J（gC）-1熱導(dǎo)率人/W（mC）-1（在下歹1J溫度/C）10030050015.1 18.420.9線脹系數(shù)a/（106/C）（在下列溫度問/C）201002020020300204002050015.2 17.017.517.818.0電阻率0.71Qmm2-1熔點(diǎn)13711398c回答1） 現(xiàn)在最常用的兩種不銹鋼304,316（或?qū)?yīng)于德/歐標(biāo)的1.4308,1.4408）,316與304在化學(xué)成分上的最主要區(qū)別就是316含Mo,而且一般公認(rèn)

14、，316的耐腐蝕性更好些，比304在高溫環(huán)境下更耐腐蝕。所以在高溫環(huán)境下，工程師一般都會(huì)選用316材料的零部件。但所謂事無絕對(duì)，在濃硫酸環(huán)境下，再高溫度也千萬別用316!不然這事可就出大了。學(xué)機(jī)械的人都學(xué)過螺紋，還記得為了防止在高溫情況下螺紋咬死，需要涂抹的一種黑乎乎的固體潤滑劑吧：二硫化鋁（MoS2）,從它就得出了2點(diǎn)結(jié)論不是：1Mo確實(shí)是一種耐高溫的物質(zhì)（知道黃金用什么增蝸熔嗎？鋁增埸?。?:鋁很容易和高價(jià)硫離子反應(yīng)生成硫化物。呵呵，所以沒有任何一種不銹鋼是超級(jí)無敵耐腐蝕的。說到底，不銹鋼就是一塊雜質(zhì)（不過這些雜質(zhì)可都比鋼更耐腐蝕AA）較多的鋼，是鋼就可以和別的物質(zhì)反應(yīng)。2）304及31

15、6表示的是不銹鋼第一個(gè)數(shù)字3表示鋼類為饃銘奧氏體鋼后兩位數(shù)字表示序號(hào)具體鋼材成分可見ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范II材料A篇鐵基材料（上冊(cè)）P434316和317不銹鋼（317不銹鋼的性能見后）是含鋁不銹鋼種。317不銹鋼中的鋁含量略高明于316不銹鋼.由于鋼中鋁，該鋼種總的性能優(yōu)于310和304不銹鋼，高溫條件下，當(dāng)硫酸的濃度低于15%和高于85%時(shí)，316不銹鋼具有廣泛的用途。316不銹鋼還具有良好的而氯化物侵蝕的性能，所以通常用于海洋環(huán)境。316L不銹鋼的最大碳含量0.03,可用于焊接后不能進(jìn)行退火和需要最大耐腐蝕性的用途中耐腐蝕性耐腐蝕性能優(yōu)于304不銹鋼，在漿和造紙的生產(chǎn)過程中具有良好

16、的耐腐蝕的性能。而且316不銹鋼還耐海洋和侵蝕性工業(yè)大氣的侵蝕。耐熱性在1600度以下的間斷使用和在1700度以下的連續(xù)使用中，316不銹鋼具有好的耐氧化性能。在800-1575度的范圍內(nèi)，最好不要連續(xù)作用316不銹鋼，但在該溫度范圍以外連續(xù)使用316不銹鋼時(shí)，該不銹鋼具有良好的耐熱性。316L不銹鋼的耐碳化物析出的性能比316不銹鋼更好，可用上述溫度范圍。熱處理在1850-2050度的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行退火，然后迅速退火，然后迅速冷卻。316不銹鋼不能過熱處理進(jìn)行硬化。焊接316不銹鋼具有良好的焊接性能?？刹捎盟袠?biāo)準(zhǔn)的焊接方法進(jìn)行焊接。焊接時(shí)可根據(jù)用途，分別采用316ch316L或309cb不

17、銹鋼填料棒或焊條進(jìn)行焊接。為獲得最佳的耐腐蝕性能，316不銹鋼鋼的焊接斷面需要進(jìn)行焊后退火處理。如果使用316L不銹鋼，不需要進(jìn)行焊后退火處理。典型用途紙漿和造紙用設(shè)備熱交換器、染色設(shè)備、膠片沖洗設(shè)備、管道、沿海區(qū)域建筑物外部用材料。3）奧氏體不銹鋼中的碳在奧氏體晶粒中的溶解度與溫度有很大關(guān)系。奧氏體不銹鋼在400c850c的溫度范圍內(nèi)（敏化溫度區(qū)域）時(shí)使用，會(huì)有高銘碳化物（Cr23C6）在晶界析出，導(dǎo)致奧氏體晶界的銘含量降低，從而導(dǎo)致晶界區(qū)域的耐蝕性降低，因此奧氏體不銹鋼一般存在晶間腐蝕傾向。為了防止奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕，因此對(duì)奧氏體不銹鋼應(yīng)進(jìn)行固溶熱處理或穩(wěn)定化處理。固溶熱處理：將奧氏體

18、不銹鋼加熱到1050c以上，使碳化物相全部或基本溶解在奧氏體晶粒中，即碳固溶于奧氏體中，然后快速冷卻至室溫，使碳達(dá)到過飽和狀態(tài)（碳已經(jīng)穩(wěn)定了，沒有能力和機(jī)會(huì)與銘形成高銘碳化物）。這種熱處理方法為固溶熱處理固溶熱處理中的快速冷卻似乎象普通鋼的淬火，但此時(shí)的淬火與普通鋼的淬火是不同的，前者是軟化處理，后者是淬硬（形成馬氏體）。后者為獲得不同的硬度所采取的加熱溫度也不一樣，但沒到1050Co穩(wěn)定化處理：為避免碳與銘形成高銘碳化物，在奧氏體鋼中加入穩(wěn)定化元素（如Ti和Nb）,在加熱到875c以上溫度時(shí)，能形成穩(wěn)定的碳化物（由于Ti和Nb能優(yōu)先與碳結(jié)合，形成TiC或NbC）,大大降低了奧氏體中固溶碳的濃度（含量），從而起到了犧Ti和Nb保Cr的目的。經(jīng)穩(wěn)定化處理比進(jìn)行固溶熱處理的奧氏體不銹鋼，具有更好的性能。注意穩(wěn)定化處理的不銹鋼和固溶處理的不銹鋼牌號(hào)是不同的。經(jīng)過穩(wěn)定化處理的不銹鋼國內(nèi)一般使用321,固溶處理的不銹鋼國內(nèi)一般使用0Cr18Ni9。穩(wěn)定化處理。一般是在固溶處理后進(jìn)行，常用于含Ti、Nb的18-8鋼，固處理后，將鋼加熱到850880c保溫后空冷，此時(shí)Cr的碳化物完全溶解，脫而鈦的碳化物不完全溶解，且在冷卻過程中充分析出，使碳不可能再形成銘的碳化物，因而有效地消除了晶間腐蝕