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
固溶(rong)處理的目的是使鋼軟化(hua),固溶(rong)溫度為1020~1100℃,適當保溫后水(油)冷(leng)或空冷(leng)。鋼中金相組(zu)織為馬氏體或奧氏體,具有較低的強度和硬度,便于切削加工(gong)。
c. 調節處理
用調(diao)節奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)固(gu)溶體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)實際化(hua)學成(cheng)分(fen)來控制馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變溫度(du)(du)(Ms)點。經固(gu)溶處(chu)理后(hou)的(de)(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti),在加熱過(guo)程中(zhong)會(hui)析出碳化(hua)物,使奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)實際化(hua)學成(cheng)分(fen)發生變化(hua)(如碳、鉻、氮等含量降(jiang)低(di)),穩定性降(jiang)低(di),在冷卻(que)時很(hen)容易轉(zhuan)變為(wei)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti),提(ti)高了馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變溫度(du)(du)(Ms)。通過(guo)選擇合(he)適的(de)(de)溫度(du)(du)(一般選擇700~800℃),保溫一定時間,再冷卻(que)至室溫,可以控制馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)轉(zhuan)變溫度(du)(du)(Ms)。調(diao)節處(chu)理后(hou)的(de)(de)組織為(wei)低(di)碳馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)。
d. 冷處(chu)理(li)
固溶處(chu)理的(de)(de)半奧氏(shi)體沉(chen)淀硬化(hua)不銹(xiu)鋼管,先經(jing)過高溫(wen)(wen)調節(jie)處(chu)理,加熱溫(wen)(wen)度為(wei)(wei)950℃,保溫(wen)(wen)10min,只析出少(shao)量(liang)碳(tan)化(hua)物,冷卻至(zhi)室溫(wen)(wen)時,組織仍(reng)為(wei)(wei)奧氏(shi)體。再經(jing)-73℃冷處(chu)理一定時間(一般6~8h),可獲得相對于調節(jie)處(chu)理碳(tan)含(han)量(liang)較高的(de)(de)馬氏(shi)體。
e. 冷變形(xing)處(chu)理
經(jing)固溶處理后的奧(ao)氏體(ti)(ti),只(zhi)要(yao)成分控(kong)制(zhi)適當,在室溫下進行(xing)塑性變(bian)形(xing)或(huo)冷加工,也(ye)可誘發(fa)馬(ma)氏體(ti)(ti)相變(bian)。冷軋時可采用高于60%的變(bian)形(xing)量(liang),即能獲得一定數量(liang)的馬(ma)氏體(ti)(ti)。
f. 時效處理(li)
時(shi)(shi)效(xiao)處(chu)理(li)是(shi)沉淀硬化不銹鋼管的(de)(de)最后熱處(chu)理(li),目的(de)(de)是(shi)利(li)用時(shi)(shi)效(xiao)作用,產生細(xi)小且彌散分布的(de)(de)沉淀相,以(yi)獲得盡可能(neng)高的(de)(de)強(qiang)度和(he)良好的(de)(de)綜合(he)力學性(xing)能(neng)。一般是(shi)根據(ju)所要求的(de)(de)綜合(he)力學性(xing)能(neng),特別是(shi)強(qiang)度和(he)硬度,來(lai)選擇(ze)熱處(chu)理(li)時(shi)(shi)效(xiao)溫度和(he)保(bao)溫時(shi)(shi)間。還(huan)可采(cai)(cai)取分級(ji)時(shi)(shi)效(xiao),一般采(cai)(cai)用多級(ji)時(shi)(shi)效(xiao),以(yi)求達到最佳效(xiao)果(guo)。
以上(shang)簡要介紹(shao)了(le)沉淀硬化不銹鋼管的6種熱(re)處(chu)(chu)(chu)(chu)理工藝(yi),一般根(gen)據需要選擇(ze)其中幾(ji)種工藝(yi),并用符(fu)(fu)號表示。常用的工藝(yi)符(fu)(fu)號有:A-固溶處(chu)(chu)(chu)(chu)理;T-調節處(chu)(chu)(chu)(chu)理;R-冷處(chu)(chu)(chu)(chu)理;C-冷變形處(chu)(chu)(chu)(chu)理;H-時效處(chu)(chu)(chu)(chu)理。
現簡要(yao)介紹一下半奧氏(shi)體沉淀硬(ying)化不銹鋼07Cr17Ni7A及07Cr15Ni7Mo2Al的(de)熱(re)處理(li)(li)工(gong)藝(yi)(見圖3-10)。這兩種(zhong)鋼的(de)熱(re)處理(li)(li)較(jiao)為復雜,只有(you)按規定溫度(du)(du)、時間、冷卻(que)速度(du)(du)予以(yi)控制,才能獲得理(li)(li)想的(de)綜合性能。這兩種(zhong)鋼采(cai)用(yong)了三種(zhong)熱(re)處理(li)(li)制度(du)(du)。
圖3-10 07Cr17Ni7Al及07Cr15Ni7Mo2AI半奧氏體沉淀硬(ying)化不銹鋼的三種熱處理制度