奧氏體不(bu)銹鋼(gang)具有良好的耐蝕性和抗氧化性,并具有高的塑性和良好的焊接性。奧氏(shi)體不銹鋼在航空、汽車、造船、化工、醫療器械以及人民日常生活中得到了廣泛的應用,并且由于這類鋼無磁性,因此在儀表、儀器工業中應用得也很廣泛。


   但是(shi)(shi)奧氏(shi)體不銹鋼(gang)在加熱和冷卻時不發生(sheng)α→y固(gu)態相變,因(yin)(yin)此(ci)不能(neng)通過熱處理來達到強化的(de)目的(de),只能(neng)通過冷變形加工(gong)來提高鋼(gang)的(de)強度。但是(shi)(shi)這種提高強度的(de)方法,只能(neng)用(yong)于工(gong)作溫度不高的(de)零件,否(fou)則其強度將因(yin)(yin)高溫加熱而迅速降低(di)。


  奧氏(shi)體不銹鋼(gang)的熱處理方式有以下(xia)三種:



1. 去(qu)應力(li)退火


   為了消(xiao)除(chu)加工(gong)后的殘留應力,可加熱到300~350℃,保溫1~2h,空冷。


   消(xiao)除(chu)焊(han)接應(ying)力(li)時一般(ban)采用700~900℃退(tui)火,保(bao)溫1~3h,空冷。溫度越高,焊(han)接應(ying)力(li)消(xiao)除(chu)得越迅速(su)越徹底(di),而其(qi)軟化效(xiao)果也越大。


   用來消除冷作硬(ying)化的退火,其溫(wen)度為750~850℃,保溫(wen)時間為1~3h,快冷。



2. 固(gu)溶處理


   為使奧氏體(ti)不(bu)銹鋼中(zhong)的碳化(hua)物(wu)(wu)及其他化(hua)合物(wu)(wu)(σ相(xiang)分解物(wu)(wu))充(chong)分溶(rong)入(ru)奧氏體(ti),然后快速冷(leng)卻到室(shi)(shi)溫(wen),以(yi)獲得單(dan)相(xiang)奧氏體(ti)的工(gong)藝(yi)方法叫固(gu)(gu)溶(rong)處理(li)(li)。其工(gong)藝(yi)與淬火工(gong)藝(yi)相(xiang)似,只(zhi)是(shi)鋼中(zhong)不(bu)發生相(xiang)變,處理(li)(li)的室(shi)(shi)溫(wen)組織是(shi)過(guo)飽和的y-Fe固(gu)(gu)溶(rong)體(ti)。固(gu)(gu)溶(rong)處理(li)(li)的目(mu)的是(shi)提高(gao)(gao)奧氏體(ti)型(xing)不(bu)銹鋼的耐蝕性(xing)(xing)和抗高(gao)(gao)溫(wen)氧化(hua)性(xing)(xing),也可以(yi)消除冷(leng)作(zuo)硬化(hua)。


   固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理的(de)(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)溫(wen)度(du)(du)都較(jiao)(jiao)高(gao),一般(ban)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)1000~1100℃,含(han)碳量高(gao)時(shi)(shi)取(qu)(qu)上限溫(wen)度(du)(du),含(han)碳量低時(shi)(shi)取(qu)(qu)下限溫(wen)度(du)(du)。奧(ao)氏(shi)(shi)體型不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)應(ying)(ying)在(zai)中(zhong)性(xing)或(huo)弱氧(yang)(yang)化(hua)氣氛中(zhong)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re),為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)此常(chang)采(cai)用(yong)空(kong)氣爐(lu)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)設備(bei)并以氨分(fen)解氣等(deng)作為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)介質(zhi)(zhi)。氯化(hua)鹽會(hui)使(shi)(shi)鋼(gang)(gang)遭(zao)受腐蝕,故不(bu)(bu)宜(yi)用(yong)鹽浴加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re),在(zai)有(you)條(tiao)件(jian)的(de)(de)(de)地方最好(hao)采(cai)用(yong)真空(kong)爐(lu)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)。在(zai)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)時(shi)(shi),既(ji)應(ying)(ying)阻止(zhi)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)表(biao)面氧(yang)(yang)化(hua),也應(ying)(ying)防止(zhi)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)表(biao)面增(zeng)(zeng)碳,因(yin)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)增(zeng)(zeng)碳的(de)(de)(de)結果會(hui)使(shi)(shi)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)晶(jing)間(jian)腐蝕傾向增(zeng)(zeng)大。一般(ban)來說,加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)溫(wen)度(du)(du)越(yue)(yue)高(gao),碳化(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)速度(du)(du)越(yue)(yue)快(kuai),如06Cr9Ni10鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)碳化(hua)物(wu)(wu)在(zai)1000℃固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)需(xu)要(yao)10min,在(zai)1065℃固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)需(xu)要(yao)3min,在(zai)1176℃固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)需(xu)要(yao)1.5min。從這個角度(du)(du)來講(jiang),加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)溫(wen)度(du)(du)越(yue)(yue)高(gao)越(yue)(yue)好(hao),但加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)溫(wen)度(du)(du)偏高(gao)又(you)會(hui)引起晶(jing)粒(li)過(guo)分(fen)長大,氧(yang)(yang)化(hua)鐵皮增(zeng)(zeng)厚。因(yin)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)無法(fa)通過(guo)相(xiang)變來細(xi)化(hua)晶(jing)粒(li),如果晶(jing)粒(li)過(guo)大會(hui)使(shi)(shi)材料(liao)的(de)(de)(de)抗拉強度(du)(du)明顯下降。為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)保證加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)質(zhi)(zhi)量,固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)處(chu)理前必須將奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)零(ling)件(jian)表(biao)面清洗干凈。奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)在(zai)低溫(wen)時(shi)(shi)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)導(dao)率(lv)(lv)較(jiao)(jiao)低,升到高(gao)溫(wen)后(hou)(700~800℃)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)導(dao)率(lv)(lv)才有(you)所提高(gao),因(yin)此奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)零(ling)件(jian)在(zai)低溫(wen)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)時(shi)(shi),為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)保持零(ling)件(jian)內(nei)外均(jun)衡加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re),加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)速度(du)(du)要(yao)緩慢,對于斷(duan)面較(jiao)(jiao)大的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)零(ling)件(jian)要(yao)預熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)到700~800℃等(deng)溫(wen)到一定時(shi)(shi)間(jian),再(zai)快(kuai)速升溫(wen)。在(zai)固(gu)(gu)溶(rong)(rong)(rong)溫(wen)度(du)(du)下的(de)(de)(de)保溫(wen)時(shi)(shi)間(jian)不(bu)(bu)宜(yi)過(guo)長,一般(ban)按(an)材料(liao)的(de)(de)(de)有(you)效(xiao)厚度(du)(du)計算,一般(ban)每毫米保溫(wen)1min。為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)防止(zhi)碳化(hua)物(wu)(wu)從奧(ao)氏(shi)(shi)體中(zhong)析出,加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)(re)保溫(wen)后(hou)應(ying)(ying)在(zai)水中(zhong)快(kuai)速冷(leng)卻,對于厚度(du)(du)不(bu)(bu)大的(de)(de)(de)工件(jian),為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)防止(zhi)變形,可以空(kong)冷(leng)。



3. 穩(wen)定化(hua)處(chu)理


   對于含鈦、鈮的(de)穩(wen)定型鉻、鎳奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang),可(ke)以采用穩(wen)定化處(chu)理(li),以提高(gao)鋼(gang)在(zai)450~900℃溫(wen)度(du)范圍內、并在(zai)強烈(lie)腐(fu)蝕(shi)介(jie)質中工作時的(de)耐蝕(shi)性。穩(wen)定化處(chu)理(li)是在(zai)固(gu)溶處(chu)理(li)以后(hou)進行,穩(wen)定化處(chu)理(li)工藝(yi)是將鋼(gang)加熱到850~900℃,保溫(wen)2~4h,然后(hou)在(zai)水(shui)中或空氣中冷(leng)卻。


   這是因為鋼中加入鈦和鈮可消除晶間腐蝕,但它們的效果必須通過穩定化處理才能得到保證。單純的固溶處理使鉻的碳化物全部溶入奧氏體中,鈦和鈮的碳化物則部分溶入奧氏體中,如經400~800℃加熱,溶入奧氏體中的碳大部分以Cr23C6的形式析出,鈦和鈮的固定作用不能有效地發揮,晶間腐蝕仍會發生。如果將穩定化溫度提高到高于Cr23C6的溶解溫度,且又是碳化鈦(或碳化鈮)強烈析出的溫度(850~900℃),保溫2~4h,就能夠形成穩定的碳化鈦(或碳化鈮),從而防止奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕。



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