沉淀硬化型不銹鋼管的優良綜合性能主要取決于復雜的熱處理工藝。
a. 均勻化處理
對于不銹鋼(gang)鑄鍛來說,均勻化處理是為了減少或消除鋼的偏析,使鋼中各元素分布均勻,為以后的熱處理打好基礎。其熱處理工藝是把鋼加熱到1050~1200℃,保溫2h以上,然后空冷,需要時也可進行水冷或油冷。
b. 固溶處理(li)
固(gu)溶(rong)處理的目的是(shi)使鋼(gang)軟化,固(gu)溶(rong)溫(wen)度為1020~1100℃,適(shi)當保(bao)溫(wen)后水(油)冷(leng)或(huo)空冷(leng)。鋼(gang)中金相組織為馬氏體或(huo)奧氏體,具有較低的強度和硬度,便(bian)于切削加工。
c. 調節處理
用調節奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)固溶(rong)體(ti)(ti)的(de)實際化學(xue)成分來控制馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)溫度(Ms)點。經固溶(rong)處理后的(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti),在加熱過程(cheng)中會析出碳化物,使(shi)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)的(de)實際化學(xue)成分發生變(bian)化(如(ru)碳、鉻(ge)、氮等含量(liang)降低),穩定(ding)性降低,在冷卻時很容(rong)易轉(zhuan)變(bian)為馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti),提高了馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)溫度(Ms)。通過選擇(ze)合適的(de)溫度(一般選擇(ze)700~800℃),保溫一定(ding)時間,再冷卻至室溫,可以(yi)控制馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)的(de)轉(zhuan)變(bian)溫度(Ms)。調節處理后的(de)組織為低碳馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)。
d. 冷處理(li)
固溶(rong)處(chu)理(li)的半(ban)奧氏(shi)體(ti)沉(chen)淀硬化(hua)不銹鋼管,先經過高溫(wen)調節(jie)處(chu)理(li),加(jia)熱(re)溫(wen)度為950℃,保溫(wen)10min,只析出(chu)少(shao)量碳化(hua)物,冷卻至(zhi)室溫(wen)時,組(zu)織仍(reng)為奧氏(shi)體(ti)。再經-73℃冷處(chu)理(li)一定時間(一般6~8h),可獲得相對于調節(jie)處(chu)理(li)碳含量較高的馬氏(shi)體(ti)。
e. 冷變形處理
經(jing)固溶(rong)處理后的(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti),只要(yao)成分控制適當,在(zai)室溫(wen)下進行塑性變形或冷加(jia)工,也可(ke)誘發馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)相變。冷軋時可(ke)采用高于(yu)60%的(de)變形量,即能獲(huo)得一定數量的(de)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)。
f. 時效處理
時(shi)效(xiao)處(chu)理(li)是(shi)沉(chen)淀硬化不銹(xiu)鋼(gang)管的(de)最后熱處(chu)理(li),目的(de)是(shi)利(li)用時(shi)效(xiao)作用,產生細小且(qie)彌(mi)散分布(bu)的(de)沉(chen)淀相,以(yi)獲(huo)得盡可(ke)(ke)能(neng)高的(de)強度和(he)良好的(de)綜合力學性能(neng)。一般是(shi)根據所要求(qiu)的(de)綜合力學性能(neng),特(te)別是(shi)強度和(he)硬度,來(lai)選(xuan)擇熱處(chu)理(li)時(shi)效(xiao)溫度和(he)保(bao)溫時(shi)間。還可(ke)(ke)采取分級時(shi)效(xiao),一般采用多級時(shi)效(xiao),以(yi)求(qiu)達(da)到(dao)最佳效(xiao)果。
以上簡要介(jie)紹了沉淀硬化(hua)不銹鋼管(guan)的6種熱處理(li)(li)工藝,一般根據需要選擇其中幾種工藝,并用符號表示(shi)。常用的工藝符號有:A-固溶處理(li)(li);T-調節(jie)處理(li)(li);R-冷(leng)處理(li)(li);C-冷(leng)變形處理(li)(li);H-時效處理(li)(li)。
現簡要介紹一下(xia)半奧(ao)氏(shi)體(ti)沉淀(dian)硬化不銹(xiu)鋼07Cr17Ni7A及07Cr15Ni7Mo2Al的(de)熱處(chu)(chu)理(li)工(gong)藝(見圖3-10)。這兩種鋼的(de)熱處(chu)(chu)理(li)較為復(fu)雜,只有(you)按(an)規定(ding)溫度(du)、時間(jian)、冷卻速度(du)予(yu)以(yi)控(kong)制,才(cai)能獲得理(li)想的(de)綜合性(xing)能。這兩種鋼采用了三種熱處(chu)(chu)理(li)制度(du)。
圖3-10 07Cr17Ni7Al及07Cr15Ni7Mo2AI半奧氏體沉淀硬化(hua)不銹鋼(gang)的三種熱處理制度