依據化學成分、熱處理目的的不同，奧(ao)氏體不銹鋼常采用的熱處理方式有固溶化處理、穩定化退火處理、消除應力處理以及敏化處理等。
一、固(gu)溶化(hua)處(chu)理
奧氏體不銹鋼固溶化處理就是將鋼加熱到過剩相充分溶解到固溶體中的某一溫度，保持一定時間之后快速冷卻的工藝方法。奧氏體不銹鋼固溶化熱處理的目的是要把在以前各加工工序中產生或析出的合金碳化物，如（FeCr)23C6等以及σ相重新溶解到奧氏體中，獲取單一的奧氏體組織（有的可能存在少量的δ鐵素體），以保證材料有良好的機械性能和耐腐蝕性能，充分地消除應力和冷作硬化現象。
固溶化處理適合(he)任何成分和(he)牌(pai)號的奧(ao)氏體不銹鋼。
1. 固溶化處理加熱溫(wen)度的選擇
奧(ao)氏體系列的不(bu)銹鋼(gang)雖然化學成分、種類不(bu)同，但固溶化處理加(jia)熱(re)溫(wen)度的差別不(bu)大。常(chang)見(jian)牌號奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)固溶化加(jia)熱(re)推(tui)薦溫(wen)度范圍見(jian)表(biao)3-2.
奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)鉻(ge)碳化(hua)物(wu)(wu)和(he)σ相的(de)(de)(de)(de)(de)分解、固(gu)(gu)溶(rong)(rong)是隨加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)升高而(er)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)。在(zai)(zai)(zai)(zai)實(shi)際加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)條(tiao)件(jian)下(xia)，850℃左右碳化(hua)物(wu)(wu)即開始(shi)分解、固(gu)(gu)溶(rong)(rong)，但(dan)在(zai)(zai)(zai)(zai)這(zhe)個溫(wen)度(du)(du)需(xu)要(yao)長時間(jian)保(bao)溫(wen)。提(ti)高加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)度(du)(du)，可減少(shao)保(bao)溫(wen)時間(jian)，即可使碳化(hua)物(wu)(wu)充分分解和(he)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)。有資料報道，0Cr18Ni9鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)碳化(hua)物(wu)(wu)溶(rong)(rong)入(ru)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)中(zhong)，在(zai)(zai)(zai)(zai)1000℃需(xu)要(yao)10min,在(zai)(zai)(zai)(zai)1065℃需(xu)要(yao)3min,在(zai)(zai)(zai)(zai)1176℃只需(xu)要(yao)1.5min.當然(ran)，加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)度(du)(du)太高會(hui)帶(dai)來其他的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)利作用(yong)。所以，0Cr18Ni9、1Cr18Ni9奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)生(sheng)產中(zhong)，固(gu)(gu)溶(rong)(rong)化(hua)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)度(du)(du)采用(yong)1050℃左右是適宜的(de)(de)(de)(de)(de)；含(han)(han)鉬的(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)，因鉬會(hui)降低(di)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)擴(kuo)散速度(du)(du)，其固(gu)(gu)溶(rong)(rong)化(hua)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)度(du)(du)可提(ti)高一(yi)些，如采用(yong)1080℃左右；含(han)(han)穩(wen)(wen)定化(hua)元(yuan)(yuan)素的(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)，如果(guo)采用(yong)較高的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)度(du)(du)，會(hui)使鈦或鈮的(de)(de)(de)(de)(de)碳化(hua)物(wu)(wu)過度(du)(du)溶(rong)(rong)解而(er)不(bu)(bu)利于發(fa)揮穩(wen)(wen)定化(hua)元(yuan)(yuan)素的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)，所以，含(han)(han)穩(wen)(wen)定化(hua)元(yuan)(yuan)素的(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)化(hua)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)度(du)(du)可低(di)一(yi)些，如1000℃左右即可；奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)學(xue)成分中(zhong)，當形(xing)成鐵素體(ti)元(yuan)(yuan)素（以鉻(ge)當量計(ji)）和(he)形(xing)成奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)元(yuan)(yuan)素（以鎳(nie)當量計(ji)）的(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)例在(zai)(zai)(zai)(zai)Schaeffler圖（圖1-1)上位置接近出現鐵素體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)區界時，此鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)化(hua)處理加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)度(du)(du)宜取較低(di)溫(wen)度(du)(du)；鑄造奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)，因其組織(zhi)成分不(bu)(bu)均勻性強(qiang)，為(wei)保(bao)證(zheng)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)化(hua)處理效(xiao)果(guo)，固(gu)(gu)溶(rong)(rong)化(hua)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)度(du)(du)比(bi)同(tong)牌號的(de)(de)(de)(de)(de)鍛材、軋材要(yao)偏高。
2. 加(jia)熱保溫時間
奧氏體(ti)不銹鋼(gang)含有大量的(de)(de)合(he)金元素，鉻(ge)(ge)的(de)(de)碳化(hua)物(wu)溶(rong)解固溶(rong)速度較慢，鋼(gang)的(de)(de)導熱率低，所以(yi)，奧氏體(ti)不銹鋼(gang)固溶(rong)化(hua)處理的(de)(de)加熱保(bao)溫時間比(bi)一(yi)般合(he)金鋼(gang)要加長20%~30%.以(yi)保(bao)證內(nei)部(bu)均溫和鉻(ge)(ge)及碳化(hua)物(wu)的(de)(de)充分(fen)固溶(rong)。
3. 固溶化(hua)處理(li)的(de)冷卻
經固溶(rong)加(jia)熱、保溫的(de)(de)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼在冷(leng)卻(que)時，如果冷(leng)卻(que)速(su)度(du)不(bu)足，則(ze)已固溶(rong)于奧氏(shi)體中(zhong)的(de)(de)合金(jin)碳化物或σ相還可能析出，所以，固溶(rong)化處理的(de)(de)冷(leng)卻(que)速(su)度(du)很重(zhong)要。
從理論(lun)上講，固(gu)溶化冷卻(que)速度越快(kuai)越好(hao)，但(dan)在具體生(sheng)產中(zhong)(zhong)會(hui)存在零件變形和(he)殘留(liu)應力的問(wen)題。在我國(guo)和(he)其他一(yi)些國(guo)家的標準(zhun)中(zhong)(zhong)，將(jiang)奧氏體不銹(xiu)鋼的冷卻(que)方式(shi)標注為“快(kuai)冷”，在許多情況(kuang)下，對(dui)“快(kuai)冷”的理解可能不同，“快(kuai)”的程度不好(hao)界定。
綜(zong)合不同文獻資料介紹的情況，奧氏體不銹鋼固(gu)溶化(hua)冷(leng)卻方式(shi)可按以下原則掌握。
含(han)(han)鉻量(liang)大于(yu)22%,且含(han)(han)鎳較高(gao)的(de)奧氏體不銹(xiu)鋼；含(han)(han)碳(tan)量(liang)大于(yu)0.08%的(de)奧氏體不銹(xiu)鋼；含(han)(han)碳(tan)量(liang)小(xiao)于(yu)或等于(yu)0.08%,但有效尺(chi)寸大于(yu)3mm的(de)奧氏體不銹(xiu)鋼，應選水(shui)冷(leng)。
含碳量(liang)小于(yu)或等于(yu)0.08%,但有效(xiao)尺寸小于(yu)3mm的奧(ao)氏(shi)體不銹鋼，可用風冷(leng)。
有效尺寸為0.5mm以下的薄板件可空冷。
截面尺寸大的(de)奧氏體不銹鋼零部件(jian)毛(mao)坯即使水冷，其(qi)心(xin)(xin)部或接近(jin)心(xin)(xin)部處(chu)的(de)冷卻速度也未必(bi)滿足要求，一旦(dan)加工成零件(jian)后，這部分(fen)成為(wei)接觸介(jie)質的(de)表面，就會影響該(gai)部分(fen)的(de)耐腐蝕性能(neng)，在(zai)(zai)這種(zhong)情況(kuang)下(xia)，可(ke)先加工，使工作面能(neng)盡(jin)量地(di)接近(jin)固溶化(hua)(hua)冷卻介(jie)質，保證較快地(di)冷卻。或者選用含穩(wen)定(ding)化(hua)(hua)元素的(de)奧氏體不銹鋼，并在(zai)(zai)固溶化(hua)(hua)處(chu)理后進行穩(wen)定(ding)化(hua)(hua)退火(huo)處(chu)理。
二(er)、穩定化退火
穩(wen)(wen)定化退火(huo)是對含穩(wen)(wen)定化元素鈦(tai)或鈮(ni)的(de)(de)奧氏體不銹鋼采用(yong)的(de)(de)熱(re)處理方(fang)法(fa)。采用(yong)這種方(fang)法(fa)的(de)(de)目的(de)(de)是利用(yong)鈦(tai)、鈮(ni)與碳(tan)的(de)(de)強結合特性、穩(wen)(wen)定碳(tan)、使其盡(jin)量不與鉻結合，最終達到(dao)穩(wen)(wen)定鉻的(de)(de)目的(de)(de)，提(ti)高(gao)整在奧氏體中的(de)(de)穩(wen)(wen)定性，避免從晶界析(xi)出，確保材料的(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕性。
1. 穩定(ding)化處理(li)加熱溫(wen)度的(de)選擇
為了達到奧(ao)氏體不銹鋼穩定化處(chu)理的(de)目的(de)，使鋼中的(de)碳盡量形成TiC或NbC,穩定化處(chu)理加熱溫度的(de)選擇(ze)很重要。這個溫度的(de)選擇(ze)原則應是高于（FeCr)23C6的溶解溫度（這個溫度為400~825℃),低于或略高于TiC或NbC的開始溶解溫度（TiC的溶解溫度區間為750~1120℃).在這個溫度范圍加熱、保溫、使（FeCr)23C6能充分溶解，而TiC或NbC不溶解或很少溶解。由于鈦、鈮與碳的親合力大于鉻與碳的親合力，使得從（FeCr)23C6中分解出來的碳會與鋼中其余的鈦或鈮形成新的TiC或NbC。見圖3-17。
而從（FeCr)23C6，中分解出的鉻重新溶入奧氏體中，所以，含鈦的奧氏體不銹鋼的穩定化處理加熱溫度一般推薦為850~930℃.實驗證明，含鈦的奧氏不銹鋼在這個溫度區間進行穩定化處理后，耐晶間腐蝕性能最好，見圖3-18,。
含鈮的奧氏(shi)體(ti)不銹鋼穩定(ding)化處(chu)理加熱溫度(du)取推薦溫度(du)區間的中上限即可(ke)。
2. 保溫時間
有關資料報道，TiC在900℃、NbC在920℃約1h便可充分形成。因為穩定化處理包括（FeCr)23C6的溶解、TiC或NbC的形成、鉻的固溶等過程，所以工件到溫后，保溫時間最少不能少于2h,在實際生產中，保溫2~4h即可，當然，過大的零件應延長保溫時間。在透燒后，保溫時間不小于2h.如果鋼中含碳量較高或含鈦量較低時，應適當延長保溫時間。
3. 冷卻方式(shi)
奧(ao)氏體不銹鋼(gang)穩定化處理(li)的冷(leng)卻方式和(he)冷(leng)卻速度(du)對穩定化效果沒(mei)有多(duo)大(da)影(ying)響，所(suo)以，為了防(fang)止形狀(zhuang)復雜工件(jian)的變形或為保證工件(jian)的應力(li)最小，可采用較小的冷(leng)卻速度(du)，如空冷(leng)或爐(lu)冷(leng)。根據(ju)試驗研究(jiu)結果，含鈦的奧(ao)氏體不銹鋼(gang)，從穩定化溫度(du)900℃冷(leng)卻到200℃的過程中，冷(leng)卻速度(du)為0.9℃/min與15.6℃/min的試件(jian)相(xiang)比，在金相(xiang)組(zu)織、硬度(du)及耐(nai)晶間腐蝕方面沒(mei)有不同。
三、消除應力處理
確定奧氏體(ti)不銹鋼消(xiao)除應力處理工藝方法，應根據(ju)材質類型、使用環境、消(xiao)除應力目的及工件形狀(zhuang)尺寸等情況，注意掌握以下原則。
1. 材質類型(xing)
這里將材質分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個類型的目的是為了說明問題的方便。Ⅰ類－含碳量≤0.03%的超低碳奧氏體不銹鋼，如 304L不銹鋼 , 316L不(bu)銹(xiu)鋼(gang) 等。Ⅱ類－含穩定化元素的奧氏體不銹鋼，如321不銹(xiu)鋼 、347H不(bu)銹鋼 等。Ⅲ類－除Ⅰ、Ⅱ類外的標準型奧氏體不銹鋼。
a. Ⅰ類(lei)奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)含碳(tan)(tan)量低于敏化(hua)溫度下奧(ao)氏體(ti)固(gu)溶(rong)碳(tan)(tan)量，Ⅱ類(lei)奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)由(you)于穩定(ding)化(hua)元素的(de)(de)作用(yong)，使它們(men)在固(gu)溶(rong)化(hua)加(jia)熱(re)溫度以下的(de)(de)任何溫度區間加(jia)熱(re)和冷(leng)卻，都基本(ben)上在保證(zheng)消(xiao)除一定(ding)應力(li)的(de)(de)同時，不(bu)產(chan)生其(qi)他不(bu)利作用(yong)。所(suo)以，它們(men)消(xiao)除應力(li)處(chu)理工藝的(de)(de)選擇范圍寬，不(bu)受更多限制(zhi)。
b. Ⅲ類奧氏體不銹鋼為防止含鉻合金碳化(hua)物的析出，不可(ke)在(zai)480~950℃范圍加熱(re)，可(ke)以在(zai)固(gu)溶化(hua)溫度(du)加熱(re)后(hou)快冷，也(ye)可(ke)以在(zai)480℃以下的溫度(du)加熱(re)后(hou)緩慢冷卻，從消除應(ying)力的效果看，前者效果好于后(hou)者。
2. 使用(yong)環境
a. 產生(sheng)嚴(yan)重(zhong)的(de)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕環境。在(zai)選材上，最好采用(yong)Ⅰ類(lei)(lei)或Ⅱ類(lei)(lei)奧(ao)氏體(ti)不銹鋼，并(bing)(bing)在(zai)900~1100℃之間加(jia)熱后緩(huan)慢冷(leng)卻，可(ke)以較徹底地消除(chu)應(ying)(ying)力(li)。如(ru)果采用(yong)皿類(lei)(lei)奧(ao)氏體(ti)不銹鋼，應(ying)(ying)在(zai)固溶化溫度加(jia)熱并(bing)(bing)快冷(leng)，此(ci)時可(ke)消除(chu)原先(xian)的(de)應(ying)(ying)力(li)，但由于采用(yong)急冷(leng)方式，還會產生(sheng)一些新(xin)的(de)應(ying)(ying)力(li)。為(wei)此(ci)，還可(ke)補充一次低溫去應(ying)(ying)力(li)處理(li)。
b. 產(chan)生(sheng)晶間腐蝕環境。可加(jia)熱到固溶化溫度，Ⅰ類、Ⅱ類奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)可緩慢冷卻(que)，Ⅱ類奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)必須(xu)快冷。
如(ru)果在(zai)工件(jian)生(sheng)產中有(you)產生(sheng)敏化(hua)的(de)(de)可(ke)能而(er)又在(zai)產生(sheng)晶間腐蝕的(de)(de)環境中工作，則應采用(yong)I類(lei)奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼，加(jia)熱到固溶化(hua)溫(wen)度(du)后(hou)快(kuai)冷，或(huo)采用(yong)Ⅱ類(lei)奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼，加(jia)熱到穩定(ding)化(hua)溫(wen)度(du)后(hou)緩(huan)慢冷卻(que)。
3. 工(gong)件(jian)形狀
工(gong)件形(xing)狀復雜、易變形(xing)，應采用較低的加熱溫度和緩慢的冷卻速度，Ⅱ類(lei)奧氏(shi)體不銹鋼可以采用穩定化處理加熱溫度和緩慢的冷卻方式(shi)。
4. 去應(ying)力的(de)主要目的(de)
a. 去(qu)(qu)除加工(gong)(gong)過程中產生的應力或去(qu)(qu)除加工(gong)(gong)后的殘留(liu)應力。可采用(yong)固溶化處理(li)加熱溫度并快冷(leng)，Ⅰ類、Ⅱ類奧氏體不銹鋼可采用(yong)較緩慢的冷(leng)卻(que)方(fang)式(shi)。
b. 為保證工件最終尺寸的(de)穩定性。可采用低的(de)加熱(re)溫度(du)和(he)緩慢的(de)冷卻速度(du)。
c. 為消(xiao)除(chu)(chu)很大(da)的(de)殘(can)(can)留應(ying)力(li)。消(xiao)除(chu)(chu)在(zai)工(gong)作環境中可能產生新應(ying)力(li)的(de)工(gong)件(jian)的(de)殘(can)(can)留應(ying)力(li)或(huo)為消(xiao)除(chu)(chu)大(da)截面焊接(jie)件(jian)的(de)焊接(jie)應(ying)力(li)，應(ying)采用固(gu)溶化加(jia)熱(re)溫度，Ⅲ類奧氏體(ti)不銹鋼必須快冷(leng)。這(zhe)種情況最好選用Ⅰ類或(huo)Ⅱ類奧氏體(ti)不銹鋼，加(jia)熱(re)后緩慢冷(leng)卻(que)，消(xiao)除(chu)(chu)應(ying)力(li)的(de)效果(guo)更好。
d. 為消除(chu)只能采用(yong)局部加(jia)熱(re)方(fang)式工件的殘(can)留應力(li)。應采取低(di)溫度加(jia)熱(re)并緩慢冷卻的方(fang)式。
表3-3是推薦的奧氏體(ti)不(bu)銹鋼消除應(ying)力的處理方法和(he)應(ying)用條(tiao)件。
說明：表中方法順序為優先選擇(ze)順序。
A: 1010~1120℃加(jia)熱保(bao)溫后(hou)緩慢冷(leng)卻。
B: 850~900℃加熱保溫后緩慢冷卻。
C: 1010~1120℃加熱保(bao)溫后快速冷卻。
D: 480~650℃加熱(re)保溫后緩慢冷(leng)卻。
E: 430~480℃加熱保(bao)溫后緩慢冷(leng)卻。
F: 200~480℃加(jia)熱保(bao)溫(wen)后緩慢(man)冷(leng)卻(que)。
保(bao)溫時間，按每25mm,保(bao)溫1~4h,較(jiao)低溫度時采用(yong)較(jiao)長保(bao)溫時間。
注：①. 在(zai)較強(qiang)應力腐蝕環境工(gong)作的工(gong)件，最好選用I類鋼進行A處理或(huo)II類鋼進行B處理。
②. 件在制造(zao)過程中，產生敏化情況下應用。
③. 如果工(gong)件在最(zui)終加工(gong)后進(jin)行(xing)C處理時(shi)，此時(shi)可(ke)采用A或B處理。
表(biao)3-3中推薦的(de)(de)奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼消除應力的(de)(de)熱處(chu)理方法中，有些是與奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼固溶化(hua)處(chu)理和穩定化(hua)退火方法一致的(de)(de)，可合并進行(xing)。
四、敏化處理
敏(min)化處理實際上不(bu)屬于奧氏體(ti)不(bu)銹鋼或其制品在生產制造過(guo)程(cheng)中應該采用的(de)熱處理方(fang)法。而是(shi)作(zuo)為在檢驗奧氏體(ti)不(bu)銹鋼抗晶間(jian)腐蝕能(neng)力進行試驗時(shi)所采用的(de)一(yi)個程(cheng)序。
敏化處理實質上是使奧氏體不銹鋼對晶間腐蝕更敏感化的處理。因為敏化處理可以使奧氏體不銹鋼中的合金碳化物如（FeCr)23C6等較大程度地沿晶界析出，從而使其在晶間腐蝕介質中更快產生晶間腐蝕，以便達到快速檢驗奧氏體不銹鋼抗晶間腐蝕的能力。
在我國有關(guan)的(de)不銹(xiu)鋼耐晶(jing)間腐(fu)蝕傾(qing)向試驗方法中，一般規(gui)定(ding)為(wei)含C≤0.03%或含有穩定(ding)化元素的(de)奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼的(de)敏化處理制度為(wei)加熱(re)到650℃,鍛材(cai)、軋(ya)材(cai)試片保溫(wen)2h空冷，鑄材(cai)試片保溫(wen)1h空冷。
對于一些特殊使(shi)用(yong)場合，為更(geng)嚴格地考核材料的(de)(de)(de)抗晶間腐蝕(shi)能力，在某些標準中，對奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)敏化制(zhi)度規(gui)定得更(geng)為苛刻(ke)，依據工件(jian)將來使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)溫度及(ji)材料的(de)(de)(de)含(han)碳量以(yi)及(ji)是否含(han)鉬元(yuan)素等因素而采用(yong)不(bu)同的(de)(de)(de)敏化制(zhi)度。有的(de)(de)(de)還(huan)對敏化處理的(de)(de)(de)升、降溫速度加(jia)以(yi)控制(zhi)。所(suo)以(yi)，在判定奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼晶間腐蝕(shi)傾向性大小(xiao)時，應注意采用(yong)的(de)(de)(de)敏化制(zhi)度。
這里需要指出的一個現象是，在敏化溫度隨著保持時間的延長，由于（FeCr)23C6析出得更充分，所以，晶界的貧鉻情況也就更明顯，反映在晶間腐蝕效果更嚴重。但是，當保持時間繼續延長，長到足以使鉻可以擴散到晶界區，并消除晶界區的局部貧鉻效果時，則晶間腐蝕現象也會隨之解除。見圖3-19。這種效果雖然存在，但是，靠這種方法改善奧氏體不銹鋼晶間腐蝕效果，在實際生產中很少采用。
五、奧氏體不銹鋼的冷加(jia)工強(qiang)化及(ji)去應力處理
奧氏體不銹(xiu)鋼不能用熱(re)處理(li)方法強化(hua)(hua)(hua)，但可(ke)以(yi)(yi)通過冷加工(gong)變形得以(yi)(yi)強化(hua)(hua)(hua)（冷作(zuo)硬(ying)化(hua)(hua)(hua)、形變強化(hua)(hua)(hua)），會使(shi)強度(du)提高(gao)、塑(su)性下(xia)降(jiang)。
1. 奧(ao)氏(shi)體不銹鋼冷(leng)加工(gong)強化的理論(lun)基礎和影響(xiang)因素
奧氏(shi)體不銹鋼冷變(bian)形強(qiang)化的理論(lun)和效(xiao)果(guo)與馬氏(shi)體不銹鋼及其他金屬相比，有其特殊(shu)性。
按一(yi)般的冷(leng)變(bian)形強(qiang)化理(li)論(lun)，許(xu)多金屬材(cai)料在冷(leng)加工變(bian)形過程中，會(hui)由于晶(jing)體(ti)產生(sheng)缺陷、點陣畸變(bian)、位(wei)錯、亞結構等使晶(jing)體(ti)滑(hua)移受到阻力，從(cong)而使金屬得到強(qiang)化。
奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼在(zai)冷加工變(bian)形過(guo)程中，除了(le)產生如同(tong)其他金(jin)屬材料的冷加工強(qiang)化現象(xiang)外，還會因在(zai)形變(bian)過(guo)程中，有部分穩定(ding)性差的奧氏(shi)體(ti)轉變(bian)成為馬氏(shi)體(ti)，而增(zeng)加了(le)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼的強(qiang)化效果。
如前所(suo)述(shu)，奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)由(you)(you)于(yu)(yu)Ms點(dian)低于(yu)(yu)室(shi)(shi)溫(wen)，一般情況(kuang)下，其(qi)室(shi)(shi)溫(wen)組織為奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)，不(bu)會(hui)發生向(xiang)馬氏(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)轉變(bian)(bian)(bian)(bian)過(guo)(guo)程。但是，受(shou)合金(jin)元素的(de)(de)影(ying)響(xiang)，奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)穩(wen)(wen)定(ding)程度有(you)(you)所(suo)不(bu)同(tong)，有(you)(you)的(de)(de)很(hen)穩(wen)(wen)定(ding)，有(you)(you)的(de)(de)是相對不(bu)穩(wen)(wen)定(ding)的(de)(de)，稱其(qi)為亞穩(wen)(wen)定(ding)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)。穩(wen)(wen)定(ding)性強(qiang)的(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)在接受(shou)冷(leng)(leng)加(jia)(jia)工變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)時，仍保(bao)持(chi)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)組織，而(er)穩(wen)(wen)定(ding)性差的(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)在冷(leng)(leng)加(jia)(jia)工變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)過(guo)(guo)程中，會(hui)有(you)(you)一部分(fen)(fen)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)發生向(xiang)馬氏(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)轉變(bian)(bian)(bian)(bian)。這個由(you)(you)于(yu)(yu)冷(leng)(leng)加(jia)(jia)工變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)引起亞穩(wen)(wen)定(ding)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)向(xiang)馬氏(shi)體(ti)(ti)轉變(bian)(bian)(bian)(bian)的(de)(de)開始溫(wen)度記Md,一些(xie)研究表明，Md高(gao)于(yu)(yu)Ms170~350℃,在室(shi)(shi)溫(wen)以上(shang)。Md點(dian)越高(gao)，說明奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)向(xiang)馬氏(shi)體(ti)(ti)轉變(bian)(bian)(bian)(bian)越容易發生。影(ying)響(xiang)Md點(dian)溫(wen)度，或者(zhe)說影(ying)響(xiang)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)冷(leng)(leng)加(jia)(jia)工變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)強(qiang)化的(de)(de)因素很(hen)多，如鋼(gang)(gang)的(de)(de)化學成(cheng)分(fen)(fen)、冷(leng)(leng)加(jia)(jia)工變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)度、冷(leng)(leng)加(jia)(jia)工變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)溫(wen)度等。下面重點(dian)說明化學成(cheng)分(fen)(fen)和冷(leng)(leng)加(jia)(jia)工變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)度的(de)(de)影(ying)響(xiang)效果。
a. 化學成分的影響
合(he)金元(yuan)素(su)對奧氏體不銹鋼冷加工變形強化的(de)(de)影響是復雜(za)的(de)(de)，綜合(he)各(ge)方面(mian)的(de)(de)研究報(bao)道，基本觀點如下：
①. 對屈服強度的影(ying)響
奧(ao)(ao)氏體不(bu)銹鋼冷(leng)變形過(guo)程中(zhong)，在發生(sheng)屈(qu)服(fu)前(qian)，由于冷(leng)變形量(liang)不(bu)大(da)，不(bu)至于引起大(da)量(liang)奧(ao)(ao)氏體向馬氏體的(de)轉變，此時，強化效果主要是原(yuan)來固(gu)溶(rong)(rong)于奧(ao)(ao)氏體中(zhong)的(de)合金元素的(de)固(gu)溶(rong)(rong)強化作用結果，所以，填隙型合金元素，如碳(tan)、氮等作用較(jiao)大(da)，亦(yi)即(ji)含碳(tan)、氮較(jiao)多的(de)奧(ao)(ao)氏體不(bu)銹鋼的(de)屈(qu)服(fu)強度較(jiao)高。
②. 對破斷（抗拉）強(qiang)度的影響
奧氏體(ti)不銹鋼在冷變(bian)形(xing)發生屈(qu)服后，變(bian)形(xing)量(liang)較(jiao)大(da)(da)，強(qiang)化效果明顯(xian)了，此階段(duan)影響奧氏體(ti)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)的因素起主導作(zuo)用，即降低奧氏體(ti)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)的合金(jin)元素影響較(jiao)大(da)(da)，如硅、鉬、鉻(ge)增加冷變(bian)形(xing)強(qiang)化效果、提高抗拉強(qiang)度(du)，而鎳、銅則減小冷變(bian)形(xing)強(qiang)化的效果，降低抗拉強(qiang)度(du)。
實際(ji)上，合金元素(su)對奧氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼冷(leng)(leng)(leng)加工(gong)(gong)變(bian)(bian)形的(de)強化作(zuo)用是(shi)復雜的(de)，以碳為例，碳既有對奧氏(shi)(shi)體(ti)固(gu)溶(rong)強化，從而(er)(er)(er)提高奧氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼冷(leng)(leng)(leng)加工(gong)(gong)變(bian)(bian)形強化的(de)作(zuo)用，也有穩定奧氏(shi)(shi)體(ti)，使(shi)奧氏(shi)(shi)體(ti)向馬氏(shi)(shi)體(ti)轉變(bian)(bian)發(fa)生困難，從而(er)(er)(er)降低奧氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼冷(leng)(leng)(leng)加工(gong)(gong)變(bian)(bian)形強化的(de)作(zuo)用。而(er)(er)(er)且(qie)，還會(hui)依碳含量的(de)不(bu)(bu)同，作(zuo)用程(cheng)度(du)也不(bu)(bu)同。圖(tu)3-5顯(xian)示了碳對兩種奧氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼冷(leng)(leng)(leng)加工(gong)(gong)強化的(de)影響(xiang)效果。
鉻和鎳的作用(yong)見圖 3-20 。
從圖3-20可見，當(dang)鉻量相(xiang)同時(shi)，鎳的(de)(de)硬化效果隨其含(han)量的(de)(de)增加而減小(xiao)，這(zhe)是由于鎳穩定了奧氏(shi)體，影響了奧氏(shi)體向馬氏(shi)體轉變的(de)(de)結果。圖3-5含(han)鉻相(xiang)同而含(han)鎳不(bu)同的(de)(de)兩(liang)條曲(qu)線也驗證了這(zhe)個結論。
在鎳(nie)≤12%的(de)(de)范圍(wei)內，當鎳(nie)含量(liang)相同時，鉻的(de)(de)硬化(hua)效果隨鉻含量(liang)的(de)(de)增加(jia)而(er)減小，這是因(yin)為鉻的(de)(de)增加(jia)會使組織中產生(sheng)δ鐵素體(ti)，從而(er)使可向(xiang)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)轉變(bian)的(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)比例減少。同時，鉻作(zuo)為合金元素，對(dui)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)的(de)(de)轉變(bian)點Md也產生(sheng)一定的(de)(de)降低(di)作(zuo)用，減弱了(le)發生(sheng)轉變(bian)的(de)(de)可能性(xing)。
在(zai)鎳≥14%的(de)(de)范圍內，鉻(ge)對(dui)硬化效(xiao)果(guo)的(de)(de)作用不(bu)明顯了，這可能是因為(wei)此時的(de)(de)奧(ao)(ao)氏體已(yi)經很穩定了，冷加(jia)工變(bian)形(xing)已(yi)不(bu)再使奧(ao)(ao)氏體發生向馬氏體轉變(bian)，鉻(ge)只(zhi)起到固溶強化的(de)(de)作用，隨鉻(ge)含量(liang)的(de)(de)增加(jia)，硬化效(xiao)果(guo)也略有增加(jia)。
b. 冷(leng)加工變形度(du)的影響
奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼冷加(jia)(jia)工(gong)變(bian)(bian)形(xing)(xing)強(qiang)化的(de)(de)效(xiao)果(guo)與冷加(jia)(jia)工(gong)變(bian)(bian)形(xing)(xing)度(du)(du)有(you)較大(da)的(de)(de)關系。一(yi)般規律(lv)是隨(sui)冷加(jia)(jia)工(gong)變(bian)(bian)形(xing)(xing)度(du)(du)的(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)，強(qiang)化效(xiao)果(guo)增(zeng)大(da)，即屈(qu)服(fu)強(qiang)度(du)(du)、抗拉強(qiang)度(du)(du)提高(gao)，而且(qie)屈(qu)強(qiang)比(bi)也(ye)顯著提高(gao)，有(you)文獻報道，固(gu)溶狀(zhuang)態奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼屈(qu)強(qiang)比(bi)一(yi)般為30%~45%;而冷加(jia)(jia)工(gong)變(bian)(bian)形(xing)(xing)強(qiang)化后，依(yi)變(bian)(bian)形(xing)(xing)度(du)(du)不(bu)(bu)(bu)同，屈(qu)強(qiang)比(bi)最高(gao)可達(da)85%~90%,這在多年的(de)(de)生產實(shi)踐中也(ye)得到(dao)了證(zheng)明，奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼冷加(jia)(jia)工(gong)變(bian)(bian)形(xing)(xing)度(du)(du)達(da)到(dao)10%~12%時，屈(qu)強(qiang)比(bi)即可達(da)到(dao)70%~75%.當然，隨(sui)著強(qiang)度(du)(du)的(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)，其(qi)塑性(xing)和沖(chong)擊韌(ren)性(xing)將有(you)明顯的(de)(de)降低。圖(tu)3-21及(ji)表3-4均顯示出了奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼隨(sui)冷加(jia)(jia)工(gong)變(bian)(bian)形(xing)(xing)度(du)(du)的(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)對力學(xue)性(xing)能的(de)(de)影響。
還有，隨著冷(leng)(leng)加(jia)(jia)工變形度的增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)，奧(ao)氏體(ti)不銹鋼的磁導率(lv)也(ye)明顯增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)，這也(ye)說明，隨著冷(leng)(leng)加(jia)(jia)工變形度的增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)，奧(ao)氏體(ti)向馬氏體(ti)的轉(zhuan)變量增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)(jia)了。
冷加工(gong)變形(xing)雖可使奧氏體不(bu)銹鋼強化(hua)，但(dan)需要對(dui)其(qi)進行大(da)的(de)冷加工(gong)變形(xing)，這對(dui)于截(jie)面較大(da)或形(xing)狀復雜的(de)零部(bu)件，在工(gong)藝上(shang)難以實現。
此外，由于(yu)冷加工變形后，鋼的(de)塑性、韌(ren)性指標下(xia)降(jiang)，又因有較(jiao)大的(de)應(ying)力(li)，會(hui)在(zai)應(ying)力(li)腐蝕(shi)環境中(zhong)增加應(ying)力(li)腐蝕(shi)的(de)敏感性，所以，在(zai)實際應(ying)用中(zhong)受到一定的(de)限制。
2. 冷加工變(bian)形強化后的去應力處(chu)理
奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼或制(zhi)(zhi)品（彈(dan)簧，螺(luo)栓等）經冷(leng)加(jia)工變(bian)形強化后(hou)，存在(zai)較(jiao)大的加(jia)工應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)，這種(zhong)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)的存在(zai)導致在(zai)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕環境中使用時，增加(jia)了應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕的敏感性，影響尺寸的穩定性。為減(jian)(jian)小應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)，可(ke)采(cai)用去(qu)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)處理(li)（有的叫應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)松弛(chi)處理(li)）。一般是加(jia)熱到280~400℃保持(chi)2~3h后(hou)空(kong)冷(leng)或緩冷(leng)。去(qu)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)處理(li)不(bu)僅可(ke)減(jian)(jian)少制(zhi)(zhi)件的應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)，還會在(zai)延伸率無大改變(bian)的情況下，使硬度(du)強度(du)及彈(dan)性極限(xian)得到提高，見圖3-22和表3-5。
