來源:彈簧百科 發(fā)布時(shí)間:2021-07-26 21:47:47
奧氏體不銹鋼的熱處理方法
由于其鎳含量高,室溫下呈奧氏體單相組織,與Cr13不銹鋼相具有很高的耐蝕性,在低溫、室溫和高溫下具有很高的塑性和韌性,具有較好的冷成形性和焊接性。但室溫強(qiáng)度較低,晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕傾向較大,可加工性較差。
奧氏體在加熱時(shí)沒有相變,因此不能通過熱處理得到強(qiáng)化。熱處理只能用于提高鋼的耐腐蝕性:
1) 固溶處理;其目的是使碳化物在室溫下充分溶解并保留在奧氏體中,從而在室溫下獲得單相奧氏體組織,使鋼具有最高的耐蝕性。
固溶處理的加熱溫度一般較高,在1050-1100C之間,并根據(jù)含碳量適當(dāng)調(diào)整。由于18-8不銹鋼導(dǎo)熱性差,在固溶處理(淬火和加熱)過程中,不僅需要預(yù)熱然后淬火和加熱,而且需要長時(shí)間保持。固溶處理時(shí)應(yīng)特別注意防止碳的增加。因?yàn)樵鎏紩黾?8-8鋼的晶間腐蝕傾向。冷卻介質(zhì)通常是干凈的水。固溶處理后的組織一般為單相奧氏體,但含鈦、鈮、鉬的不銹鋼,尤其是鑄件,也含有少量鐵素體。固溶處理后的硬度一般在135HBS左右。
2) 消除應(yīng)力退火;為了消除冷加工后的殘余應(yīng)力,在較低的溫度下進(jìn)行處理。一般加熱到250-425C,常用300-350C。對于不含鈦或鈮的鋼,其溫度不應(yīng)超過450℃,以避免碳化鉻沉淀并引起晶間腐蝕。為了消除焊后殘余應(yīng)力,消除鋼材對應(yīng)力腐蝕的敏感性,一般在較高溫度下進(jìn)行處理。加熱溫度一般不低于850℃。對于冷卻方法,含鈦或鈮的鋼可以直接在空氣中冷卻;對于不含鈦、鈮的鋼材,應(yīng)在水冷至500℃后在空氣中冷卻。
3) 穩(wěn)定化處理;為了防止鈦鈮奧氏體不銹鋼的焊接或固溶處理,由于TiC和NbC的還原,應(yīng)降低其抗晶間腐蝕性能。不銹鋼必須加熱到一定溫度(該溫度使碳化鉻完全溶解在奧氏體中,而TiC和NbC僅部分溶解),然后緩慢冷卻。在冷卻過程中,鋼中的碳與鈦和鈮充分結(jié)合,析出穩(wěn)定的TiC和NbC,而不析出碳化鉻,從而消除了18-8奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕傾向。這個(gè)過程叫做穩(wěn)定。
18-8不銹鋼穩(wěn)定退火,一般加熱至850-880C,保溫2-6h,然后風(fēng)冷或爐冷。由于含鎳量高,室溫下為奧氏體單相組織,與Cr13不銹鋼具有很高的耐蝕性,在高溫、室溫和低溫下具有很高的塑性和韌性,具有較好的冷成形性和焊接性。但室溫強(qiáng)度較低,晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕傾向較大,可加工性較差。
奧氏體在加熱時(shí)沒有相變,因此不能通過熱處理得到強(qiáng)化。熱處理只能通過提高鋼的耐腐蝕性來進(jìn)行:
1) 固溶處理;其目的是使碳化物在室溫下充分熔化并貯存在奧氏體中,從而在室溫下獲得單相奧氏體組織,使鋼具有最高的耐蝕性。固溶處理的加熱溫度一般較高,在1050-1100C之間,并根據(jù)含碳量的不均勻性進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。由于18-8不銹鋼導(dǎo)熱性差,不僅需要預(yù)熱后淬火加熱,而且固溶處理(淬火加熱)的保溫時(shí)間較長。固溶處理時(shí),應(yīng)特別注意防止碳增加。隨著碳含量的增加,18-8鋼的晶間腐蝕偏壓增大。冷卻介質(zhì),
一般采用清水。固溶處理后的組織通常為單相奧氏體,但含鈦、鈮、鉬的不銹鋼,尤其是鑄件,也含有少量鐵素體。固溶處理后的硬度一般在135HBS左右。
2) 消除應(yīng)力退火;為了消除冷加工后的殘余應(yīng)力,在較低的溫度下進(jìn)行處理。一般加熱到250-425C,通常采用300-350C。對于不含鈦或鈮的鋼,其溫度不應(yīng)超過450℃,以避免碳化鉻沉淀并引起晶間腐蝕。為了消除焊接后的殘余應(yīng)力和鋼對應(yīng)力腐蝕的緩慢性,通常在較高的溫度下進(jìn)行處理。加熱溫度一般不低于850℃。對于冷卻方法,含鈦或鈮的鋼可以直接在大氣中冷卻;不含鈦或鈮的鋼應(yīng)在水中冷卻至500℃,然后在大氣中冷卻。
3) 不亂處理;為了防止鈦和鈮奧氏體不銹鋼在焊接或固溶處理過程中TiC和NbC的還原,其抗晶間腐蝕性能會降低,因此有必要將這類不銹鋼加熱到一定溫度(該溫度使碳化鉻完全溶解在奧氏體中,而TiC和NbC僅部分燒蝕),然后緩慢冷卻。在冷卻過程中,鋼中的碳與鈦和鈮充分結(jié)合,析出TiC和NbC,而不析出碳化鉻,從而消除了18-8奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕偏倚。這種類型的處理過程稱為無中斷處理。
18-8不銹鋼不亂退火,通常加熱到850-880C,保溫2-6h,然后風(fēng)冷或爐冷。