奧氏體不(bu)銹鋼具有良好的耐蝕性和抗氧化性,并具有高的塑性和良好的焊接性。奧氏體不銹鋼在航空、汽車、造船、化工、醫療器械以及人民日常生活中得到了廣泛的應用,并且由于這類鋼無磁性,因此在儀表、儀器工業中應用得也很廣泛。


   但是奧氏體不銹鋼(gang)在加(jia)(jia)熱(re)和冷卻時(shi)不發生α→y固態相變,因此不能(neng)(neng)通(tong)過熱(re)處理來達(da)到強化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de),只能(neng)(neng)通(tong)過冷變形(xing)加(jia)(jia)工來提(ti)高(gao)(gao)鋼(gang)的(de)(de)(de)強度(du)。但是這種提(ti)高(gao)(gao)強度(du)的(de)(de)(de)方法,只能(neng)(neng)用(yong)于(yu)工作溫度(du)不高(gao)(gao)的(de)(de)(de)零件(jian),否則其強度(du)將因高(gao)(gao)溫加(jia)(jia)熱(re)而(er)迅速降低(di)。


  奧氏體不(bu)銹鋼的熱處理方式有以(yi)下(xia)三(san)種:



1. 去應力退(tui)火


   為(wei)了消除(chu)加(jia)工后的殘留應(ying)力,可加(jia)熱到300~350℃,保溫1~2h,空(kong)冷。


   消(xiao)除焊接(jie)應力時一(yi)般(ban)采(cai)用700~900℃退(tui)火(huo),保(bao)溫(wen)1~3h,空(kong)冷。溫(wen)度越高,焊接(jie)應力消(xiao)除得越迅速越徹底,而其軟(ruan)化(hua)效果也越大。


   用(yong)來消(xiao)除(chu)冷作硬化的退火,其溫(wen)度(du)為750~850℃,保溫(wen)時(shi)間為1~3h,快冷。



2. 固溶處理


   為使(shi)奧氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)中的(de)(de)(de)(de)碳化(hua)物(wu)及其他化(hua)合物(wu)(σ相分解物(wu))充分溶(rong)(rong)入奧氏體,然后快速冷(leng)(leng)卻到室溫(wen),以獲得單相奧氏體的(de)(de)(de)(de)工藝方(fang)法叫(jiao)固溶(rong)(rong)處理(li)。其工藝與淬火工藝相似,只是鋼(gang)中不(bu)(bu)發生相變,處理(li)的(de)(de)(de)(de)室溫(wen)組織是過飽和(he)的(de)(de)(de)(de)y-Fe固溶(rong)(rong)體。固溶(rong)(rong)處理(li)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是提高奧氏體型不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)耐蝕性和(he)抗高溫(wen)氧化(hua)性,也可(ke)以消除冷(leng)(leng)作硬化(hua)。


   固溶(rong)(rong)處(chu)理的(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)度(du)都較(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao),一(yi)(yi)般為(wei)(wei)(wei)(wei)1000~1100℃,含碳(tan)(tan)量(liang)高(gao)(gao)(gao)(gao)時(shi)取上限(xian)(xian)溫(wen)(wen)(wen)度(du),含碳(tan)(tan)量(liang)低時(shi)取下限(xian)(xian)溫(wen)(wen)(wen)度(du)。奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)型不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)應在(zai)(zai)中(zhong)性或(huo)弱氧(yang)化(hua)氣(qi)氛中(zhong)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re),為(wei)(wei)(wei)(wei)此(ci)常(chang)采用空(kong)氣(qi)爐為(wei)(wei)(wei)(wei)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)設備并以(yi)氨分(fen)解氣(qi)等(deng)作為(wei)(wei)(wei)(wei)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)介(jie)質。氯化(hua)鹽(yan)會使(shi)(shi)鋼(gang)遭受腐蝕,故(gu)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)宜(yi)用鹽(yan)浴加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re),在(zai)(zai)有條件的(de)(de)地方(fang)最好采用真空(kong)爐加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)。在(zai)(zai)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)時(shi),既應阻止鋼(gang)的(de)(de)表(biao)面氧(yang)化(hua),也應防(fang)止鋼(gang)的(de)(de)表(biao)面增碳(tan)(tan),因為(wei)(wei)(wei)(wei)增碳(tan)(tan)的(de)(de)結果會使(shi)(shi)鋼(gang)的(de)(de)晶(jing)間(jian)腐蝕傾向增大(da)。一(yi)(yi)般來(lai)說,加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)度(du)越高(gao)(gao)(gao)(gao),碳(tan)(tan)化(hua)物的(de)(de)固溶(rong)(rong)速(su)度(du)越快(kuai),如06Cr9Ni10鋼(gang)的(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)物在(zai)(zai)1000℃固溶(rong)(rong)需要10min,在(zai)(zai)1065℃固溶(rong)(rong)需要3min,在(zai)(zai)1176℃固溶(rong)(rong)需要1.5min。從這個角(jiao)度(du)來(lai)講,加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)度(du)越高(gao)(gao)(gao)(gao)越好,但(dan)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)度(du)偏高(gao)(gao)(gao)(gao)又(you)會引(yin)起晶(jing)粒過分(fen)長大(da),氧(yang)化(hua)鐵皮增厚。因為(wei)(wei)(wei)(wei)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)無法通過相(xiang)變(bian)來(lai)細化(hua)晶(jing)粒,如果晶(jing)粒過大(da)會使(shi)(shi)材料的(de)(de)抗拉強度(du)明顯下降。為(wei)(wei)(wei)(wei)保證加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)質量(liang),固溶(rong)(rong)處(chu)理前必須將奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)零(ling)件表(biao)面清洗干凈。奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)在(zai)(zai)低溫(wen)(wen)(wen)時(shi)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)導(dao)率較(jiao)低,升到高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)后(hou)(700~800℃)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)導(dao)率才有所(suo)提高(gao)(gao)(gao)(gao),因此(ci)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)零(ling)件在(zai)(zai)低溫(wen)(wen)(wen)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)時(shi),為(wei)(wei)(wei)(wei)保持零(ling)件內外均衡加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re),加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)速(su)度(du)要緩慢,對(dui)于斷面較(jiao)大(da)的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)零(ling)件要預(yu)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)到700~800℃等(deng)溫(wen)(wen)(wen)到一(yi)(yi)定時(shi)間(jian),再(zai)快(kuai)速(su)升溫(wen)(wen)(wen)。在(zai)(zai)固溶(rong)(rong)溫(wen)(wen)(wen)度(du)下的(de)(de)保溫(wen)(wen)(wen)時(shi)間(jian)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)宜(yi)過長,一(yi)(yi)般按材料的(de)(de)有效厚度(du)計算(suan),一(yi)(yi)般每毫米保溫(wen)(wen)(wen)1min。為(wei)(wei)(wei)(wei)防(fang)止碳(tan)(tan)化(hua)物從奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)中(zhong)析(xi)出,加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)保溫(wen)(wen)(wen)后(hou)應在(zai)(zai)水(shui)中(zhong)快(kuai)速(su)冷卻,對(dui)于厚度(du)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)大(da)的(de)(de)工件,為(wei)(wei)(wei)(wei)防(fang)止變(bian)形,可(ke)以(yi)空(kong)冷。



3. 穩(wen)定化處理


   對于含(han)鈦、鈮(ni)的(de)穩定(ding)型(xing)鉻(ge)、鎳(nie)奧氏(shi)體不銹鋼,可以(yi)采用穩定(ding)化(hua)處理(li),以(yi)提高(gao)鋼在450~900℃溫度范圍內、并在強烈腐蝕介質(zhi)中工作(zuo)時(shi)的(de)耐蝕性。穩定(ding)化(hua)處理(li)是在固溶處理(li)以(yi)后進行,穩定(ding)化(hua)處理(li)工藝是將(jiang)鋼加熱到850~900℃,保溫2~4h,然后在水中或空氣中冷卻。


   這是因為鋼中加入鈦和鈮可消除晶間腐蝕,但它們的效果必須通過穩定化處理才能得到保證。單純的固溶處理使鉻的碳化物全部溶入奧氏體中,鈦和鈮的碳化物則部分溶入奧氏體中,如經400~800℃加熱,溶入奧氏體中的碳大部分以Cr23C6的形式析出,鈦和鈮的固定作用不能有效地發揮,晶間腐蝕仍會發生。如果將穩定化溫度提高到高于Cr23C6的溶解溫度,且又是碳化鈦(或碳化鈮)強烈析出的溫度(850~900℃),保溫2~4h,就能夠形成穩定的碳化鈦(或碳化鈮),從而防止奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕。



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