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、固溶化處理
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。
固溶化處理適合任何成分和牌號(hao)的奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼。
1. 固(gu)溶化處理加熱溫度(du)的選(xuan)擇
奧氏(shi)體系列的不(bu)銹鋼雖然化學成分、種類不(bu)同，但固溶化處理加熱溫(wen)度的差別不(bu)大。常見牌號(hao)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼固溶化加熱推薦(jian)溫(wen)度范圍(wei)見表3-2.
奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)含鉻(ge)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)和σ相的(de)(de)分(fen)(fen)解、固(gu)溶(rong)(rong)是(shi)隨加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)升高(gao)(gao)而(er)增(zeng)加(jia)(jia)的(de)(de)。在(zai)(zai)實(shi)際(ji)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)條件下，850℃左(zuo)(zuo)右碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)即開始分(fen)(fen)解、固(gu)溶(rong)(rong)，但在(zai)(zai)這個溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)需要長時(shi)(shi)間保(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)。提(ti)高(gao)(gao)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)，可減少(shao)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)時(shi)(shi)間，即可使碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)充分(fen)(fen)分(fen)(fen)解和固(gu)溶(rong)(rong)。有資料(liao)報道(dao)，0Cr18Ni9鋼(gang)(gang)的(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)溶(rong)(rong)入奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)中(zhong)(zhong)(zhong)，在(zai)(zai)1000℃需要10min,在(zai)(zai)1065℃需要3min,在(zai)(zai)1176℃只需要1.5min.當(dang)然(ran)，加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)太高(gao)(gao)會帶來其(qi)他的(de)(de)不(bu)(bu)(bu)利(li)作(zuo)用(yong)。所以，0Cr18Ni9、1Cr18Ni9奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)生產中(zhong)(zhong)(zhong)，固(gu)溶(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)采用(yong)1050℃左(zuo)(zuo)右是(shi)適宜的(de)(de)；含鉬(mu)的(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，因(yin)鉬(mu)會降低(di)固(gu)溶(rong)(rong)擴散速(su)度(du)(du)，其(qi)固(gu)溶(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)可提(ti)高(gao)(gao)一些，如采用(yong)1080℃左(zuo)(zuo)右；含穩(wen)定(ding)(ding)化(hua)(hua)(hua)元素(su)的(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，如果采用(yong)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)，會使鈦(tai)或鈮的(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)過度(du)(du)溶(rong)(rong)解而(er)不(bu)(bu)(bu)利(li)于(yu)發揮穩(wen)定(ding)(ding)化(hua)(hua)(hua)元素(su)的(de)(de)作(zuo)用(yong)，所以，含穩(wen)定(ding)(ding)化(hua)(hua)(hua)元素(su)的(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)固(gu)溶(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)可低(di)一些，如1000℃左(zuo)(zuo)右即可；奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)中(zhong)(zhong)(zhong)，當(dang)形(xing)成(cheng)(cheng)鐵素(su)體(ti)(ti)元素(su)（以鉻(ge)當(dang)量計）和形(xing)成(cheng)(cheng)奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)元素(su)（以鎳(nie)當(dang)量計）的(de)(de)比(bi)例在(zai)(zai)Schaeffler圖（圖1-1)上(shang)位置接近(jin)出現鐵素(su)體(ti)(ti)的(de)(de)區界時(shi)(shi)，此鋼(gang)(gang)的(de)(de)固(gu)溶(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)處理加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)宜取較(jiao)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)；鑄造(zao)奧(ao)(ao)(ao)氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，因(yin)其(qi)組(zu)織成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)不(bu)(bu)(bu)均勻性強，為(wei)保(bao)(bao)證固(gu)溶(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)處理效果，固(gu)溶(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)比(bi)同牌號的(de)(de)鍛材、軋材要偏(pian)高(gao)(gao)。
2. 加熱保溫時間
奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼含有大量的(de)(de)合金元素，鉻(ge)的(de)(de)碳化物溶(rong)解固(gu)溶(rong)速度較慢，鋼的(de)(de)導(dao)熱(re)率低，所以(yi)，奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼固(gu)溶(rong)化處理的(de)(de)加熱(re)保(bao)溫(wen)(wen)時間比一般合金鋼要加長20%~30%.以(yi)保(bao)證內部(bu)均溫(wen)(wen)和(he)鉻(ge)及(ji)碳化物的(de)(de)充分固(gu)溶(rong)。
3. 固(gu)溶化處理的冷卻
經固溶加熱、保溫(wen)的(de)奧氏(shi)體不銹鋼在冷卻時(shi)，如果冷卻速(su)度(du)不足，則已固溶于(yu)奧氏(shi)體中的(de)合金(jin)碳(tan)化物或σ相(xiang)還(huan)可(ke)能(neng)析(xi)出(chu)，所以(yi)，固溶化處理的(de)冷卻速(su)度(du)很重要。
從理論上講(jiang)，固溶化冷(leng)卻(que)速度越(yue)快越(yue)好，但在具體(ti)生產(chan)中會存在零件(jian)變形和殘留應力的問題。在我國(guo)和其他(ta)一些國(guo)家的標準中，將奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的冷(leng)卻(que)方式標注為(wei)“快冷(leng)”，在許(xu)多情況下，對“快冷(leng)”的理解可能不(bu)同，“快”的程(cheng)度不(bu)好界(jie)定。
綜(zong)合不同文(wen)獻(xian)資料介紹的情況，奧氏體不銹鋼固溶化冷卻方式可按以(yi)下原(yuan)則掌握。
含(han)鉻量大于22%,且(qie)含(han)鎳較高(gao)的奧(ao)氏體不銹鋼；含(han)碳量大于0.08%的奧(ao)氏體不銹鋼；含(han)碳量小于或等于0.08%,但(dan)有效尺寸(cun)大于3mm的奧(ao)氏體不銹鋼，應(ying)選(xuan)水冷。
含碳量小(xiao)于或等于0.08%,但有效尺寸小(xiao)于3mm的(de)奧氏體不銹鋼，可用風冷。
有效尺(chi)寸為0.5mm以下的(de)薄板件可空冷。
截(jie)面(mian)尺寸(cun)大的(de)(de)奧氏體不(bu)銹鋼零部(bu)件(jian)(jian)毛坯即使水冷(leng)，其心部(bu)或接(jie)近(jin)心部(bu)處的(de)(de)冷(leng)卻(que)速(su)度也未必(bi)滿足(zu)要求(qiu)，一旦加工成(cheng)零件(jian)(jian)后，這(zhe)部(bu)分成(cheng)為接(jie)觸(chu)介(jie)質的(de)(de)表(biao)面(mian)，就會影(ying)響(xiang)該部(bu)分的(de)(de)耐(nai)腐蝕(shi)性能(neng)，在(zai)這(zhe)種情況下(xia)，可先加工，使工作面(mian)能(neng)盡量地(di)接(jie)近(jin)固溶化冷(leng)卻(que)介(jie)質，保證較快地(di)冷(leng)卻(que)。或者選用(yong)含穩定化元(yuan)素的(de)(de)奧氏體不(bu)銹鋼，并在(zai)固溶化處理(li)后進行穩定化退(tui)火處理(li)。
二、穩定化退火
穩定(ding)(ding)化退火是(shi)對含穩定(ding)(ding)化元(yuan)素鈦或鈮的奧氏(shi)體不(bu)銹鋼采用(yong)的熱處理方(fang)法。采用(yong)這種方(fang)法的目(mu)的是(shi)利用(yong)鈦、鈮與(yu)(yu)碳(tan)的強結合(he)(he)特(te)性、穩定(ding)(ding)碳(tan)、使其盡量(liang)不(bu)與(yu)(yu)鉻(ge)結合(he)(he)，最(zui)終達到穩定(ding)(ding)鉻(ge)的目(mu)的，提高整在奧氏(shi)體中的穩定(ding)(ding)性，避免從晶界析出，確(que)保(bao)材料的耐腐蝕(shi)性。
1. 穩定化處理(li)加熱(re)溫度的選擇
為了達到奧氏體(ti)不銹鋼穩定化(hua)處理(li)的(de)目的(de)，使鋼中(zhong)的(de)碳盡(jin)量(liang)形成(cheng)TiC或NbC,穩定化(hua)處理(li)加熱溫度的(de)選擇很重要。這個溫度的(de)選擇原則應是高于（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,。
含鈮的奧氏體不(bu)銹鋼穩(wen)定化處理加熱溫度取推薦溫度區間(jian)的中上限即可。
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
奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)穩定化(hua)處(chu)理的(de)(de)冷(leng)(leng)卻方(fang)式和(he)冷(leng)(leng)卻速(su)(su)度(du)(du)(du)對(dui)穩定化(hua)效果(guo)沒有(you)多大影響，所以，為(wei)了防止形(xing)狀復雜工件的(de)(de)變形(xing)或為(wei)保證工件的(de)(de)應力最小，可采用較小的(de)(de)冷(leng)(leng)卻速(su)(su)度(du)(du)(du)，如空(kong)冷(leng)(leng)或爐(lu)冷(leng)(leng)。根據試驗研究結果(guo)，含鈦(tai)的(de)(de)奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)，從穩定化(hua)溫度(du)(du)(du)900℃冷(leng)(leng)卻到200℃的(de)(de)過程(cheng)中，冷(leng)(leng)卻速(su)(su)度(du)(du)(du)為(wei)0.9℃/min與(yu)15.6℃/min的(de)(de)試件相比，在金相組織、硬度(du)(du)(du)及(ji)耐晶(jing)間(jian)腐蝕方(fang)面(mian)沒有(you)不(bu)同(tong)。
三、消除(chu)應力(li)處理
確定奧氏(shi)體不銹鋼(gang)消除應力處理工(gong)藝方法(fa)，應根據材(cai)質(zhi)類型、使用環境(jing)、消除應力目的及工(gong)件形狀尺寸等情況，注意(yi)掌握以下原則(ze)。
1. 材質(zhi)類型
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(gang) , 316L不銹鋼(gang) 等。Ⅱ類－含穩定化元素的奧氏體不銹鋼，如321不銹(xiu)鋼 、347H不銹鋼 等。Ⅲ類－除Ⅰ、Ⅱ類外的標準型奧氏體不銹鋼。
a. Ⅰ類奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼的含碳(tan)量低于(yu)敏化(hua)溫度下(xia)奧(ao)氏(shi)體固溶(rong)碳(tan)量，Ⅱ類奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼由于(yu)穩定化(hua)元(yuan)素的作用，使它們(men)在固溶(rong)化(hua)加熱溫度以(yi)下(xia)的任何溫度區間加熱和冷(leng)卻，都基本上(shang)在保證消(xiao)除一定應力的同時，不(bu)產生其他不(bu)利作用。所以(yi)，它們(men)消(xiao)除應力處理工(gong)藝的選擇范(fan)圍寬(kuan)，不(bu)受更(geng)多限(xian)制(zhi)。
b. Ⅲ類奧氏體(ti)不銹鋼(gang)為防止含鉻(ge)合(he)金碳化物的析出(chu)，不可(ke)在(zai)(zai)480~950℃范圍加(jia)熱(re)，可(ke)以(yi)在(zai)(zai)固溶化溫(wen)度加(jia)熱(re)后快冷，也可(ke)以(yi)在(zai)(zai)480℃以(yi)下的溫(wen)度加(jia)熱(re)后緩慢冷卻，從消(xiao)除(chu)應力的效(xiao)果(guo)看，前(qian)者效(xiao)果(guo)好于后者。
2. 使(shi)用環(huan)境
a. 產生(sheng)嚴重的(de)應(ying)(ying)力腐蝕環境。在選材上，最好(hao)采用(yong)Ⅰ類或Ⅱ類奧(ao)氏體不銹鋼，并(bing)在900~1100℃之間加熱后緩(huan)慢冷卻，可以(yi)較(jiao)徹底地(di)消除應(ying)(ying)力。如果采用(yong)皿類奧(ao)氏體不銹鋼，應(ying)(ying)在固溶化溫(wen)度加熱并(bing)快冷，此(ci)時可消除原先的(de)應(ying)(ying)力，但由于采用(yong)急冷方式，還(huan)會產生(sheng)一些(xie)新的(de)應(ying)(ying)力。為此(ci)，還(huan)可補充一次低溫(wen)去應(ying)(ying)力處理(li)。
b. 產生晶間腐蝕(shi)環境。可(ke)加(jia)熱(re)到固溶化溫度，Ⅰ類(lei)、Ⅱ類(lei)奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)可(ke)緩慢(man)冷(leng)卻，Ⅱ類(lei)奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)必須快冷(leng)。
如果(guo)在工件生產中(zhong)有產生敏化(hua)的(de)可(ke)能而又(you)在產生晶間腐蝕的(de)環境中(zhong)工作，則應采用(yong)I類(lei)奧氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼，加熱到固溶化(hua)溫(wen)(wen)度后快冷，或采用(yong)Ⅱ類(lei)奧氏(shi)(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼，加熱到穩定化(hua)溫(wen)(wen)度后緩慢冷卻。
3. 工件形狀
工件形(xing)狀復雜、易(yi)變形(xing)，應采用(yong)(yong)較(jiao)低的(de)加熱溫(wen)度和緩慢的(de)冷(leng)卻(que)速(su)度，Ⅱ類奧氏(shi)體不(bu)銹鋼可以(yi)采用(yong)(yong)穩定(ding)化處理(li)加熱溫(wen)度和緩慢的(de)冷(leng)卻(que)方式(shi)。
4. 去應力(li)的主要(yao)目的
a. 去除(chu)加工過程(cheng)中產生的應(ying)力(li)或去除(chu)加工后的殘留應(ying)力(li)。可采用固(gu)溶化處理(li)加熱溫度并快冷(leng)，Ⅰ類、Ⅱ類奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼可采用較緩(huan)慢(man)的冷(leng)卻方式。
b. 為(wei)保證工(gong)件最終(zhong)尺(chi)寸的穩定性。可采用低的加(jia)熱溫度(du)和緩慢的冷卻速度(du)。
c. 為(wei)消(xiao)(xiao)除(chu)(chu)很大(da)的(de)殘留應(ying)力。消(xiao)(xiao)除(chu)(chu)在工作環境中可能產生新應(ying)力的(de)工件的(de)殘留應(ying)力或為(wei)消(xiao)(xiao)除(chu)(chu)大(da)截面焊接件的(de)焊接應(ying)力，應(ying)采(cai)用固溶化加(jia)熱溫度，Ⅲ類(lei)奧氏體不銹(xiu)鋼必須快冷。這種情況(kuang)最(zui)好選用Ⅰ類(lei)或Ⅱ類(lei)奧氏體不銹(xiu)鋼，加(jia)熱后緩(huan)慢冷卻，消(xiao)(xiao)除(chu)(chu)應(ying)力的(de)效果更好。
d. 為(wei)消除只能采用局(ju)部加(jia)熱(re)方式工件的殘留應力(li)。應采取低溫度加(jia)熱(re)并緩(huan)慢(man)冷(leng)卻的方式。
表3-3是推(tui)薦的奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼消(xiao)除應(ying)(ying)力的處理方法和應(ying)(ying)用(yong)條件。
說明(ming)：表中方法(fa)順(shun)序為優先選擇順(shun)序。
A: 1010~1120℃加熱保溫后緩慢(man)冷卻(que)。
B: 850~900℃加熱(re)保(bao)溫后緩(huan)慢冷(leng)卻。
C: 1010~1120℃加(jia)熱保溫(wen)后快速冷卻。
D: 480~650℃加熱保溫(wen)后緩慢冷卻。
E: 430~480℃加熱保溫后緩慢冷卻。
F: 200~480℃加(jia)熱(re)保溫后緩(huan)慢冷卻。
保(bao)溫(wen)時(shi)間(jian)，按每(mei)25mm,保(bao)溫(wen)1~4h,較低溫(wen)度(du)時(shi)采(cai)用較長保(bao)溫(wen)時(shi)間(jian)。
注：①. 在較強應力腐(fu)蝕環境工作(zuo)的工件，最好(hao)選用I類鋼(gang)進(jin)行A處理(li)或II類鋼(gang)進(jin)行B處理(li)。
②. 件在制造過程(cheng)中(zhong)，產生(sheng)敏(min)化情況下(xia)應用。
③. 如果工(gong)件在最終加工(gong)后進行C處理時(shi)，此時(shi)可采用A或B處理。
表3-3中推薦的(de)奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼消除(chu)應力的(de)熱處理方(fang)法(fa)(fa)中，有些是與奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼固溶(rong)化處理和穩定(ding)化退火方(fang)法(fa)(fa)一致的(de)，可合并進行。
四、敏化(hua)處理
敏化處(chu)理(li)(li)實際上不屬于奧氏(shi)體不銹鋼或其制品在(zai)生產制造過程中應該采用的熱處(chu)理(li)(li)方法(fa)。而(er)是作為在(zai)檢驗(yan)奧氏(shi)體不銹鋼抗晶間(jian)腐(fu)蝕能力進行(xing)試(shi)驗(yan)時所采用的一個(ge)程序。
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。
在我國有關的不(bu)銹鋼(gang)耐晶間腐蝕(shi)傾向試(shi)驗方法中(zhong)，一般(ban)規定為含(han)C≤0.03%或(huo)含(han)有穩(wen)定化元素的奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的敏化處理制度為加熱到(dao)650℃,鍛材(cai)、軋材(cai)試(shi)片(pian)(pian)保溫(wen)2h空冷(leng)，鑄材(cai)試(shi)片(pian)(pian)保溫(wen)1h空冷(leng)。
對(dui)于一些特殊使(shi)用場合，為更嚴格地(di)考核材(cai)料的(de)(de)(de)(de)抗(kang)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)能力，在某(mou)些標準中，對(dui)奧(ao)氏體不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)敏化制(zhi)度規定得更為苛刻(ke)，依據工(gong)件將來使(shi)用的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度及(ji)(ji)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)含碳量以(yi)及(ji)(ji)是(shi)否含鉬元素等因素而采用不同(tong)的(de)(de)(de)(de)敏化制(zhi)度。有的(de)(de)(de)(de)還對(dui)敏化處理的(de)(de)(de)(de)升、降溫(wen)速(su)度加以(yi)控制(zhi)。所以(yi)，在判定奧(ao)氏體不銹鋼(gang)(gang)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)傾向性大(da)小時(shi)，應(ying)注意(yi)采用的(de)(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(wu)、奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼的冷加工強化及去(qu)應(ying)力處(chu)理
奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼不(bu)能用熱(re)處理(li)方(fang)法(fa)強(qiang)(qiang)化，但可以(yi)通過冷加工變形(xing)得(de)以(yi)強(qiang)(qiang)化（冷作硬化、形(xing)變強(qiang)(qiang)化），會(hui)使強(qiang)(qiang)度提高、塑(su)性(xing)下降。
1. 奧氏體不銹鋼冷加工強化的理論基礎和影(ying)響因素(su)
奧氏體不銹鋼冷變形強化的理論和效果(guo)與馬(ma)氏體不銹鋼及其(qi)他金屬相比(bi)，有其(qi)特殊性。
按一般(ban)的冷變形(xing)強化(hua)理論(lun)，許(xu)多(duo)金屬材料在(zai)冷加(jia)工變形(xing)過程中，會由于(yu)晶(jing)(jing)體產生(sheng)缺陷、點陣畸變、位(wei)錯、亞(ya)結構(gou)等使(shi)晶(jing)(jing)體滑(hua)移受到(dao)阻(zu)力，從而(er)使(shi)金屬得到(dao)強化(hua)。
奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼在(zai)冷加(jia)工變形過(guo)程中，除(chu)了(le)產(chan)生如同其他金屬材料的冷加(jia)工強(qiang)化(hua)現象外，還(huan)會因在(zai)形變過(guo)程中，有(you)部(bu)分穩定(ding)性差(cha)的奧氏體轉變成為馬(ma)氏體，而增加(jia)了(le)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼的強(qiang)化(hua)效果。
如前所(suo)述，奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)由于(yu)Ms點低于(yu)室溫(wen)(wen)，一般情況(kuang)下，其(qi)室溫(wen)(wen)組織(zhi)為奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)，不(bu)(bu)會(hui)發(fa)(fa)生向馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)轉變(bian)(bian)(bian)過程(cheng)(cheng)。但是(shi)，受(shou)合金元(yuan)素(su)的(de)(de)影(ying)響，奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)穩定(ding)程(cheng)(cheng)度(du)(du)(du)有所(suo)不(bu)(bu)同(tong)，有的(de)(de)很(hen)(hen)穩定(ding)，有的(de)(de)是(shi)相對不(bu)(bu)穩定(ding)的(de)(de)，稱(cheng)其(qi)為亞(ya)穩定(ding)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)。穩定(ding)性強的(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)在(zai)接受(shou)冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)變(bian)(bian)(bian)形時，仍保持奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)組織(zhi)，而穩定(ding)性差的(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)在(zai)冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)變(bian)(bian)(bian)形過程(cheng)(cheng)中(zhong)，會(hui)有一部分奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)發(fa)(fa)生向馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)轉變(bian)(bian)(bian)。這(zhe)個(ge)由于(yu)冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)變(bian)(bian)(bian)形引起亞(ya)穩定(ding)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)向馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)轉變(bian)(bian)(bian)的(de)(de)開始溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)記(ji)Md,一些研究表明，Md高于(yu)Ms170~350℃,在(zai)室溫(wen)(wen)以(yi)上。Md點越高，說(shuo)明奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)向馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)轉變(bian)(bian)(bian)越容易(yi)發(fa)(fa)生。影(ying)響Md點溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，或者說(shuo)影(ying)響奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)變(bian)(bian)(bian)形強化(hua)(hua)的(de)(de)因(yin)素(su)很(hen)(hen)多(duo)，如鋼(gang)的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)成(cheng)分、冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)變(bian)(bian)(bian)形度(du)(du)(du)、冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)變(bian)(bian)(bian)形溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)等(deng)。下面重點說(shuo)明化(hua)(hua)學(xue)成(cheng)分和冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)變(bian)(bian)(bian)形度(du)(du)(du)的(de)(de)影(ying)響效果。
a. 化學成分的(de)影響
合(he)金(jin)元(yuan)素對(dui)奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼冷加工變形強化的影響是復雜的，綜合(he)各(ge)方面(mian)的研究報道，基本觀點如下：
①. 對屈服強度(du)的影響(xiang)
奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)冷(leng)變(bian)形過程中，在發生屈服(fu)前，由(you)于(yu)冷(leng)變(bian)形量不大，不至于(yu)引起大量奧(ao)氏(shi)體(ti)向(xiang)馬(ma)氏(shi)體(ti)的轉變(bian)，此時，強化(hua)效(xiao)果主要是原來固(gu)溶于(yu)奧(ao)氏(shi)體(ti)中的合金元(yuan)素的固(gu)溶強化(hua)作(zuo)用(yong)結果，所以，填隙型(xing)合金元(yuan)素，如碳、氮等作(zuo)用(yong)較大，亦即含碳、氮較多(duo)的奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)的屈服(fu)強度較高(gao)。
②. 對破斷（抗拉）強度的影響
奧氏體不銹(xiu)鋼在冷變(bian)形(xing)發生屈服后，變(bian)形(xing)量較大，強(qiang)化效(xiao)果明顯了(le)，此階段(duan)影響奧氏體穩定性的(de)(de)因素起主導作用，即(ji)降低奧氏體穩定性的(de)(de)合金元素影響較大，如硅(gui)、鉬、鉻增加(jia)冷變(bian)形(xing)強(qiang)化效(xiao)果、提(ti)高抗(kang)拉(la)強(qiang)度，而鎳、銅則減小冷變(bian)形(xing)強(qiang)化的(de)(de)效(xiao)果，降低抗(kang)拉(la)強(qiang)度。
實際上，合金元素對奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)冷加(jia)工變(bian)(bian)形的強(qiang)化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)是(shi)復雜的，以碳為例，碳既有對奧(ao)氏(shi)(shi)體固溶強(qiang)化(hua)(hua)，從(cong)而提高奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)冷加(jia)工變(bian)(bian)形強(qiang)化(hua)(hua)的作(zuo)用(yong)，也(ye)有穩定奧(ao)氏(shi)(shi)體，使奧(ao)氏(shi)(shi)體向馬氏(shi)(shi)體轉變(bian)(bian)發生困(kun)難(nan)，從(cong)而降低奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)冷加(jia)工變(bian)(bian)形強(qiang)化(hua)(hua)的作(zuo)用(yong)。而且，還會依碳含量的不(bu)(bu)同(tong)，作(zuo)用(yong)程度也(ye)不(bu)(bu)同(tong)。圖(tu)3-5顯示了碳對兩(liang)種奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)冷加(jia)工強(qiang)化(hua)(hua)的影(ying)響效(xiao)果。
鉻和鎳(nie)的作用見圖 3-20 。
從圖(tu)3-20可見，當鉻(ge)量(liang)相同(tong)時，鎳(nie)(nie)的硬(ying)化效(xiao)果隨其(qi)含量(liang)的增加而減小，這是(shi)由于鎳(nie)(nie)穩定了奧氏體，影響了奧氏體向馬(ma)氏體轉變的結(jie)果。圖(tu)3-5含鉻(ge)相同(tong)而含鎳(nie)(nie)不同(tong)的兩條曲線也驗證了這個(ge)結(jie)論(lun)。
在鎳≤12%的(de)范圍內，當鎳含(han)量(liang)(liang)相同時，鉻的(de)硬化效果隨鉻含(han)量(liang)(liang)的(de)增(zeng)加而減(jian)小(xiao)，這是因為鉻的(de)增(zeng)加會(hui)使組織中產(chan)生δ鐵素體(ti)，從而使可(ke)(ke)向(xiang)馬氏(shi)(shi)體(ti)轉變(bian)的(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)比例減(jian)少。同時，鉻作為合金元素，對(dui)奧氏(shi)(shi)體(ti)的(de)轉變(bian)點(dian)Md也產(chan)生一定的(de)降(jiang)低作用(yong)，減(jian)弱了(le)發生轉變(bian)的(de)可(ke)(ke)能性。
在鎳≥14%的(de)(de)范圍內，鉻對硬化(hua)效(xiao)果的(de)(de)作用(yong)不明顯了，這可能是因為(wei)此時的(de)(de)奧氏體已經很穩定了，冷加工變形已不再(zai)使(shi)奧氏體發生向馬氏體轉(zhuan)變，鉻只起到固溶強化(hua)的(de)(de)作用(yong)，隨(sui)鉻含(han)量(liang)的(de)(de)增加，硬化(hua)效(xiao)果也(ye)略有增加。
b. 冷加工(gong)變形度的(de)影響(xiang)
奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)變(bian)形(xing)(xing)強(qiang)(qiang)化(hua)的(de)(de)(de)(de)效(xiao)果(guo)與冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)變(bian)形(xing)(xing)度有(you)較大的(de)(de)(de)(de)關系(xi)。一般規律是(shi)隨冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)變(bian)形(xing)(xing)度的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)，強(qiang)(qiang)化(hua)效(xiao)果(guo)增(zeng)大，即屈(qu)服強(qiang)(qiang)度、抗(kang)拉強(qiang)(qiang)度提(ti)高，而且屈(qu)強(qiang)(qiang)比(bi)也顯著提(ti)高，有(you)文獻報道(dao)，固(gu)溶狀(zhuang)態奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)屈(qu)強(qiang)(qiang)比(bi)一般為30%~45%;而冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)變(bian)形(xing)(xing)強(qiang)(qiang)化(hua)后(hou)，依(yi)變(bian)形(xing)(xing)度不(bu)(bu)同，屈(qu)強(qiang)(qiang)比(bi)最高可(ke)達85%~90%,這在多(duo)年的(de)(de)(de)(de)生產實踐中(zhong)也得到(dao)了證明(ming)，奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)變(bian)形(xing)(xing)度達到(dao)10%~12%時，屈(qu)強(qiang)(qiang)比(bi)即可(ke)達到(dao)70%~75%.當然，隨著強(qiang)(qiang)度的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)，其塑性(xing)和沖(chong)擊韌性(xing)將(jiang)有(you)明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)降低。圖3-21及表3-4均(jun)顯示(shi)出(chu)了奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)隨冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)變(bian)形(xing)(xing)度的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)對力學性(xing)能的(de)(de)(de)(de)影響。
還有，隨(sui)著冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)變形(xing)度的(de)增(zeng)加(jia)(jia)，奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼的(de)磁導率也明(ming)顯增(zeng)加(jia)(jia)，這也說明(ming)，隨(sui)著冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)變形(xing)度的(de)增(zeng)加(jia)(jia)，奧氏(shi)體(ti)(ti)向馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)的(de)轉變量增(zeng)加(jia)(jia)了。
冷加工變形(xing)雖可(ke)使奧(ao)氏體不銹鋼強化(hua)，但需要(yao)對其(qi)進行(xing)大的(de)冷加工變形(xing)，這對于(yu)截面較大或形(xing)狀復雜的(de)零(ling)部件，在工藝上難以實現。
此外，由(you)于冷(leng)加工(gong)變形(xing)后，鋼的(de)塑性(xing)、韌性(xing)指標(biao)下降，又因有較大的(de)應(ying)力(li)，會(hui)在(zai)應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)環境中(zhong)增加應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)的(de)敏感性(xing)，所(suo)以(yi)，在(zai)實際應(ying)用中(zhong)受(shou)到一定的(de)限(xian)制(zhi)。
2. 冷加工變形強化后的去(qu)應力處理
奧氏體不銹鋼(gang)或(huo)制品（彈簧，螺(luo)栓(shuan)等）經冷(leng)加(jia)工變形強化后，存(cun)在較大(da)的(de)(de)加(jia)工應力(li)(li)，這種(zhong)應力(li)(li)的(de)(de)存(cun)在導致在應力(li)(li)腐蝕(shi)環境中使用時，增加(jia)了應力(li)(li)腐蝕(shi)的(de)(de)敏感(gan)性，影響尺寸的(de)(de)穩定性。為(wei)減小應力(li)(li)，可采用去應力(li)(li)處(chu)理（有的(de)(de)叫應力(li)(li)松弛處(chu)理）。一(yi)般(ban)是(shi)加(jia)熱到280~400℃保(bao)持2~3h后空冷(leng)或(huo)緩冷(leng)。去應力(li)(li)處(chu)理不僅可減少制件(jian)的(de)(de)應力(li)(li)，還會在延伸率無大(da)改變的(de)(de)情況下(xia)，使硬度強度及彈性極限得(de)到提(ti)高，見圖3-22和表3-5。
