零件(jian)名稱：不銹鋼殼體(ti)


材質：321不銹鋼


熱處理要求：


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


   b. 組(zu)焊(han)后消除焊(han)接應力處理。



1. 零件(jian)常見失效形式及應(ying)具備的(de)性(xing)能


 該零件(jian)(jian)是重(zhong)要部件(jian)(jian)，除正常的性能要求外，還要求較高(gao)的耐腐(fu)(fu)蝕(shi)性，特別是耐晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)性能，整體部件(jian)(jian)應具(ju)有低(di)的殘(can)余應力(li)。晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)破壞是極危險的，一旦零件(jian)(jian)在(zai)運(yun)行中產(chan)生(sheng)晶(jing)間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)，將給(gei)設備帶來致命的危害。較低(di)的殘(can)余應力(li)要求也(ye)是從整套設備的運(yun)行穩定性考(kao)慮(lv)的。



2. 材料選(xuan)(xuan)用(yong)原則及熱(re)處(chu)理方法(fa)選(xuan)(xuan)擇


 該零件要(yao)(yao)求(qiu)高的耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)(xing)，特(te)別是耐(nai)晶間(jian)腐(fu)蝕性(xing)(xing)能(neng)(neng)，而且是組焊(han)結構，材料應具有良(liang)好的焊(han)接性(xing)(xing)能(neng)(neng)和(he)焊(han)后消除應力的可(ke)行性(xing)(xing)。為此，選擇(ze)含穩(wen)定(ding)化元素鈦的奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼1Cr18Ni9Ti是合適的。該材料經固溶化處理(li)和(he)焊(han)后穩(wen)定(ding)化處理(li)，不(bu)但可(ke)保(bao)證力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)要(yao)(yao)求(qiu)和(he)耐(nai)晶間(jian)腐(fu)蝕要(yao)(yao)求(qiu)，還能(neng)(neng)徹底(di)消除加工及焊(han)接應力，完全(quan)可(ke)以(yi)滿足(zu)設計的要(yao)(yao)求(qiu)。



3. 零件(jian)主要(yao)加工工序


 鍛造－粗加工(gong)－固溶(rong)化處(chu)(chu)理(li)（A)-性能檢驗－機橫(heng)加工(gong)－焊(han)接－消除應力(li)處(chu)(chu)理(li)（穩定(ding)化處(chu)(chu)理(li)）（B)-機械(xie)加工(gong)－清理(li)－檢查。



4. 熱處理工藝分析(xi)及應注意(yi)的問題


  a. 固溶(rong)化處理


  321不銹(xiu)鋼是典型的奧氏體不銹(xiu)鋼，零件的固(gu)溶化(hua)處(chu)理工藝見圖8-29。


圖 29.jpg



  采用(yong)1020~1050℃加(jia)熱(re)(re)并充分保溫，力(li)(li)求合金元素充分溶(rong)解于奧(ao)氏體(ti)中，以(yi)保證材(cai)料(liao)有(you)足夠的(de)耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)能(neng)。固溶(rong)化溫度低(di)了固然不好，但也不能(neng)太高，加(jia)熱(re)(re)溫度太高對于奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼鍛件來(lai)說(shuo)，也要考慮晶(jing)粒(li)長大的(de)問題，因為晶(jing)粒(li)粗大對力(li)(li)學性(xing)能(neng)和耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)能(neng)都將產(chan)生不利的(de)影(ying)響，另外，加(jia)熱(re)(re)溫度太高，也可能(neng)在(zai)奧(ao)氏體(ti)組織(zhi)中存在(zai)高溫鐵素體(ti)，這也是不利的(de)。


 b. 消除(chu)應力處(chu)理(li)（穩定化處(chu)理(li)）


  該殼體要求高的耐(nai)晶間(jian)腐蝕(shi)性能和(he)低的殘留(liu)應力(li)，采用加工(gong)(gong)和(he)焊接后的穩定化(hua)處(chu)理是最佳的工(gong)(gong)藝(yi)方法(fa)，其綜合(he)作用是其他工(gong)(gong)藝(yi)方法(fa)不能取代的。


  首先，該殼體加(jia)工和(he)焊(han)接后，已不允(yun)許(xu)再進行固溶化處理（主要(yao)考慮(lv)變形問(wen)題），采用穩定化處理，完(wan)全可(ke)以使殼體（包括(kuo)焊(han)縫和(he)熱影響區）的耐腐蝕性能達(da)到最(zui)佳狀態。


圖 30.jpg


  其(qi)次(ci)，殼體(ti)加(jia)工(gong)量較(jiao)大，又經(jing)過(guo)焊接，殼體(ti)中存在加(jia)工(gong)應(ying)力和(he)焊接應(ying)力是必然(ran)的(de)，采(cai)用穩定化處理，完全可以消(xiao)除這些應(ying)力，保(bao)證殼體(ti)的(de)殘余應(ying)力為最低。具體(ti)的(de)工(gong)藝(yi)見圖8-30。