不銹鋼熱處理

隨著冶金技術(shù)的發(fā)展，各類優(yōu)質(zhì)不銹鋼不斷出現(xiàn)。盡管冶金行業(yè)可以不斷研發(fā)優(yōu)質(zhì)鋼種，但是需要正確的熱處理才能更好的發(fā)揮不銹鋼的功能。

不同鋼種的不銹鋼加熱冷卻過程中，基體組織轉(zhuǎn)變不同，碳、氮化物以及金屬間化合物生成轉(zhuǎn)變不同，對(duì)不銹鋼的性能影響不同。因此，在不銹鋼熱處理過程中應(yīng)根據(jù)鋼種和使用目的選擇合適的熱處理工藝。奧氏體不銹鋼熱處理1奧氏體不銹鋼熱處理目的

奧氏體不銹鋼基體組織為奧氏體，在加熱和冷卻過程中不發(fā)生馬氏體相變，沒有淬硬性。

奧氏體熱處理的目的是提高耐蝕性，消除第二相帶來的不利影響，消除應(yīng)力，或使已經(jīng)加工硬化的材料得到軟化。2基礎(chǔ)理論(1)析出物生成溫度(2)合金碳化物的析出與溶解1)碳溶解度

304(18Cr-8Ni)，1200℃碳的溶解度0.34%，1000℃碳的溶解度0.18%，600℃碳的溶解度0.03%。

304碳含量不大于0.08%，1000℃以上碳固溶于奧氏體中，由于碳原子半徑小，所以溫度降低時(shí)碳原子沿著晶界析出。18Cr-8Ni2)晶間貧鉻碳溶解度：溫度降低，溶解度降低。

碳原子半徑：原子半徑小，溶解度降低，沿晶界析出。

穩(wěn)定性：析出碳原子不穩(wěn)定，與Cr、Fe產(chǎn)生穩(wěn)定的Cr23C6或(FeCr)23C6

。

原子擴(kuò)散速率：碳原子半徑小，擴(kuò)散速率較大。鉻原子半徑大，擴(kuò)散速率較小。(3)σ相1）產(chǎn)生條件620~840℃溫區(qū)，長(zhǎng)時(shí)間加熱。加入鐵素體形成元素，如Ti、Nd等。

采用形成鐵素體形成元素高的焊條焊縫中。

以Mn、N代Ni的奧氏體中。2）不利影響降低塑性，特別是沖擊韌性。

σ相是富金屬間化合物，形成時(shí)易導(dǎo)致晶間腐蝕，Cl-介質(zhì)中點(diǎn)蝕。(4)δ-鐵素體1）產(chǎn)生條件鑄造的鉻-鎳奧氏體不銹鋼，鑄態(tài)化學(xué)成分不均勻，鐵素體形成元素偏聚區(qū)。

一些奧氏體不銹鋼的焊縫組織中。2）有利影響含5-20%δ-鐵素體，減少晶間腐蝕。

提高屈服強(qiáng)度。

在低應(yīng)力條件下可降低應(yīng)力腐蝕的敏感性。

焊接時(shí)，減少焊接熱裂紋形成的可能性。3）不利影響

壓力加工時(shí)易形成裂紋(兩種組織變形能力不同)。3熱處理工藝(1)固溶化處理1)固溶化處理溫度：950-1150℃2)保溫時(shí)間：比一般合金鋼長(zhǎng)20-30%。3)冷卻：碳化物形成溫度區(qū)間(450-850℃)需快冷。

冷卻方式有以下原則：鉻含量大于22%，且鎳含量較高；碳含量大于0.08%；碳含量不大于0.08%但有效尺寸大于3mm的不銹鋼，選用水冷；碳含量不大于0.08%，有效尺寸小于3mm的不銹鋼，選用風(fēng)冷；有效尺寸小于0.5mm的薄件可空冷。(2)安定化處理

安定化處理是含Nd或Ti的奧氏體不銹鋼采用的熱處理方法。1)安定化處理溫度：高于鉻的碳化物溶解溫度(450-870℃)低于或略高于TiC和NbC的溶解溫度（750-1120℃）。一般推薦為870-950℃。2)保溫時(shí)間：2-4小時(shí)(依工件形狀，合金元素等）。厚度或直徑為25mm的保溫時(shí)間2小時(shí)，超過的加計(jì)1小時(shí)。3)冷卻：較小的冷卻速度，如空冷或爐冷。(3)去應(yīng)力退火

奧氏體不銹鋼的去應(yīng)力退火工藝，應(yīng)根據(jù)奧氏體不銹鋼的材質(zhì)、使用環(huán)境、消除應(yīng)力的目的及工件形狀尺寸等情況選擇。2)去應(yīng)力退火的目的：去除殘余應(yīng)力，降低應(yīng)力腐蝕破裂；保證工件最終尺寸的穩(wěn)定性。3)應(yīng)力腐蝕破壞4)去應(yīng)力退火方法說明：表中方法順序?yàn)閮?yōu)先選擇順序A：1010-1120℃加熱保溫后緩慢冷卻。B：850-900℃加熱保溫后緩慢冷卻。C：1010-1120℃加熱保溫后快速冷卻。D：480-650

℃加熱保溫后緩慢冷卻。E：430-480

℃加熱保溫后緩慢冷卻。F：200-480

℃加熱保溫后緩慢冷卻保溫時(shí)間：按每25mm，保溫1-4h，較低溫度時(shí)采用較長(zhǎng)保溫時(shí)間。注：