零件名稱：不銹鋼殼體


材質：321不銹鋼


熱處理要求(qiu)：


  a. 固溶化熱處理，Rm≥520N/m㎡;R10.2≥205N/m㎡;A≥35%;Z≥60%;硬度為140~190HB.


   b. 組焊(han)后消除焊(han)接應力處理。



1. 零件常見(jian)失效形式(shi)及應(ying)具備的性能


 該零件是(shi)重(zhong)要部件，除正常的(de)(de)性(xing)能要求外，還要求較高(gao)的(de)(de)耐腐(fu)蝕性(xing)，特(te)別是(shi)耐晶(jing)間腐(fu)蝕性(xing)能，整體部件應具有(you)低的(de)(de)殘余應力(li)。晶(jing)間腐(fu)蝕破壞是(shi)極危(wei)險的(de)(de)，一旦零件在(zai)運(yun)(yun)行中(zhong)產生晶(jing)間腐(fu)蝕，將給設備帶來致命的(de)(de)危(wei)害。較低的(de)(de)殘余應力(li)要求也是(shi)從整套設備的(de)(de)運(yun)(yun)行穩定性(xing)考(kao)慮(lv)的(de)(de)。



2. 材(cai)料選用原則及熱處理方法選擇


 該零件要(yao)求(qiu)(qiu)高的(de)(de)耐腐蝕性，特別(bie)是耐晶間腐蝕性能，而且(qie)是組焊結構，材料應具有良好(hao)的(de)(de)焊接(jie)性能和焊后消除應力(li)的(de)(de)可(ke)行(xing)性。為此，選擇含穩(wen)定化元素(su)鈦的(de)(de)奧氏體不銹(xiu)鋼1Cr18Ni9Ti是合適的(de)(de)。該材料經固溶化處(chu)理(li)和焊后穩(wen)定化處(chu)理(li)，不但可(ke)保證力(li)學性能要(yao)求(qiu)(qiu)和耐晶間腐蝕要(yao)求(qiu)(qiu)，還(huan)能徹底消除加(jia)工及焊接(jie)應力(li)，完全可(ke)以滿足設計(ji)的(de)(de)要(yao)求(qiu)(qiu)。



3. 零件主(zhu)要(yao)加工工序


 鍛造－粗(cu)加(jia)工(gong)－固溶(rong)化處理(li)（A)-性能(neng)檢驗－機(ji)橫加(jia)工(gong)－焊接－消除應力處理(li)（穩定(ding)化處理(li)）（B)-機(ji)械加(jia)工(gong)－清理(li)－檢查。



4. 熱處(chu)理工(gong)藝分析及應(ying)注意的問題


  a. 固(gu)溶化處(chu)理


  321不銹鋼是(shi)典型的奧氏體不銹鋼，零件(jian)的固(gu)溶化(hua)處理工藝見(jian)圖8-29。


圖 29.jpg



  采用1020~1050℃加熱并充(chong)分保(bao)溫(wen)，力求(qiu)合金(jin)元素充(chong)分溶解(jie)于奧(ao)氏(shi)(shi)體中，以保(bao)證材料有足夠(gou)的(de)耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能。固(gu)溶化溫(wen)度低(di)了固(gu)然不(bu)好，但也不(bu)能太高(gao)，加熱溫(wen)度太高(gao)對于奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼鍛件(jian)來說，也要考慮晶粒長大(da)(da)的(de)問題，因(yin)為晶粒粗大(da)(da)對力學性(xing)(xing)能和(he)耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能都將(jiang)產(chan)生不(bu)利的(de)影響，另(ling)外，加熱溫(wen)度太高(gao)，也可能在奧(ao)氏(shi)(shi)體組織中存(cun)在高(gao)溫(wen)鐵素體，這也是不(bu)利的(de)。


 b. 消除應力處(chu)理（穩(wen)定化處(chu)理）


  該(gai)殼體要求高(gao)的耐(nai)晶間(jian)腐蝕性能和(he)低的殘(can)留應力(li)，采用(yong)加工(gong)和(he)焊(han)接后的穩(wen)定化(hua)處理(li)是最(zui)佳的工(gong)藝(yi)(yi)方法，其(qi)綜合作用(yong)是其(qi)他工(gong)藝(yi)(yi)方法不能取代的。


  首先，該殼體(ti)(ti)加工和(he)焊(han)接后，已不允(yun)許再(zai)進(jin)行固溶(rong)化處(chu)理(li)（主要考慮變形(xing)問題），采(cai)用穩定化處(chu)理(li)，完全可以使(shi)殼體(ti)(ti)（包括焊(han)縫和(he)熱影響區）的耐腐(fu)蝕(shi)性能(neng)達到(dao)最(zui)佳狀態。


圖 30.jpg


  其(qi)次，殼體加工(gong)量較(jiao)大，又經過焊接，殼體中(zhong)存在(zai)加工(gong)應力(li)和焊接應力(li)是必(bi)然的(de)，采用穩定(ding)化處(chu)理，完全可以消除這些應力(li)，保證(zheng)殼體的(de)殘余(yu)應力(li)為最低。具體的(de)工(gong)藝(yi)見圖8-30。