隨著冶金技術(shù)的發(fā)展,各類(lèi)優(yōu)質(zhì)不銹鋼不斷出現(xiàn)。盡管冶金行業(yè)可以不斷研發(fā)優(yōu)質(zhì)鋼種,但是需要正確的熱處理才能更好的發(fā)揮不銹鋼的功能。
不同鋼種的不銹鋼加熱冷卻過(guò)程中,基體組織轉(zhuǎn)變不同,碳、氮化物以及金屬間化合物生成轉(zhuǎn)變不同,對(duì)不銹鋼的性能影響不同。因此,在不銹鋼熱處理過(guò)程中應(yīng)根據(jù)鋼種和使用目的選擇合適的熱處理工藝。
1 奧氏體不銹鋼熱處理目的
奧氏體不銹鋼基體組織為奧氏體,在加熱和冷卻過(guò)程中不發(fā)生馬氏體相變,沒(méi)有淬硬性。
奧氏體熱處理的目的是提高耐蝕性,消除第二相帶來(lái)的不利影響,消除應(yīng)力,或使已經(jīng)加工硬化的材料得到軟化。
2 基礎(chǔ)理論
2.1析出物生成溫度
2.2 合金碳化物的析出與溶解
2.2.1 碳溶解度
304(18Cr-8Ni),1200℃碳的溶解度0.34%,1000℃碳的溶解度0.18%。600℃碳的溶解度0.03%。(如下圖所示)
304碳含量不大于0.08%,1000 ℃以上碳固溶于奧氏體中,由于碳原子半徑小,所以溫度降低時(shí)碳原子沿著晶界析出。
2.2.2 晶間貧鉻
碳溶解度:溫度降低,溶解度降低。
碳原子半徑:原子半徑小,溶解度降低,沿晶界析出。
穩(wěn)定性:析出碳原子不穩(wěn)定,與Cr、Fe生產(chǎn)穩(wěn)定的Cr23C6或(FeCr) 23C6 。
原子擴(kuò)散速率:碳原子半徑小,擴(kuò)散速率較大。鉻原子半徑大,擴(kuò)散速率較小。
2.3 σ相
2.3.1 產(chǎn)生條件
620~840℃溫區(qū),長(zhǎng)時(shí)間加熱
加入鐵素體形成元素,如Ti、Nd等。
采用形成鐵素體形成元素高的焊條焊縫中。
以Mn、N代Ni的奧氏體中。
2.3.2 不利影響
降低塑性,特別是沖擊韌性。
σ相是富金屬間化合物,形成時(shí)易導(dǎo)致晶間腐蝕,Cl-介質(zhì)中點(diǎn)蝕。
2.4 δ-鐵素體
2.4.1 產(chǎn)生條件
鑄造的鉻-鎳奧氏體不銹鋼,鑄態(tài)化學(xué)成份不均勻,鐵素體形成元素偏聚區(qū)。
一些奧氏體不銹鋼的焊縫組織中。
2.4.2 有利影響
含5-20%δ-鐵素體,減少晶間腐蝕。
提高屈服強(qiáng)度。
在低應(yīng)力條件下可降低應(yīng)力腐蝕的敏感性。
焊接時(shí),減少焊接熱裂紋形成的可能性
2.4.3 不利影響
壓力加工時(shí)易形成裂紋(兩種組織變形能力不同)。
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