304不锈钢固溶处理的具体方法示例
Cr18Ni8 奥氏体不锈钢热处理工艺:由于含有较高的镍且在室温下呈奥氏体单相组织,所以它与Cr13不锈钢相比具有高的耐蚀性,在低温、室温及高温下均有较高的塑归和韧性,以及较好的冷作成型和焊接性。但室温下的强度较低,晶间腐蚀及应力腐蚀倾向较大,切削加工性较差。
奥氏体在加热时无相变,因此不能通过热处理强化。只能以提高钢的耐腐蚀性能进行热处理: 1)固溶处理:其目的是使碳化物充分溶解并在常温下保留在奥氏体中,从而在常温下获单相奥氏体组织,使钢具有的耐腐蚀性能。
固溶处理的加热温度一般均较高,在1050-1100℃之间,并按含碳量的高低作适当调整。由于18-8不锈钢导热性很差,不仅要通过预热后再进行淬火加热,而且在固溶处理(淬火加热)时的保温时间要长。固溶处理时,要特别注意防止增碳。因为增碳将会增加18-8钢的晶间腐蚀倾向。冷却介质,一般采用清水。固溶处理后的组织一般是单相奥氏体,但对含有钛、铌、钼的不锈钢,尤其当是铸件时,还含有少量的铁素体。固溶处理后的硬度一般在135HBS左右。
奥氏体不锈钢通过固溶处理来软化,一般将不锈钢加热到950~1150℃左右,保温一段时间,使碳化物和各种合金元素充分均匀地溶解于奥氏体中,然后快速淬水冷却,碳及其它合金元素来不及析出,获得纯奥氏体组织,称之为固溶处理。
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固溶处理的作用有三点:
一.使钢管组织和成分均匀一致,这对原料尤其重要,因为热轧线材各段的轧制温度和冷却速度不一样,造成组织结构不一致。
在高温下原子活动加剧,σ相溶解,化学成分趋于均匀,快速冷却后就获得均匀的单相组织。
实验证明,钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中,其耐蚀性就会随钢中铬含水量的增加而提高,则是成正比例的.当铬含量达到一定的百分比时,钢的耐蚀性就发生突变,即从易生锈到不易生锈,从不耐蚀到耐腐蚀。
二.消除加工硬化,以利于继续冷加工。
通过固溶处理,歪扭的晶格恢复,伸长和破碎的晶粒重新结晶,内应力消除,钢管抗拉强度下降,伸长率上升。
三.恢复不锈钢固有的耐蚀性能。
由于冷加工造成碳化物析出,晶格缺陷,使不锈钢耐蚀性能下降。固溶处理后钢管耐蚀性能恢复到状态。
对于不锈钢钢管而言,固溶处理的3个要素是温度、保温时间和冷却速度。固溶温度主要根据化学成分确定。
一般说来,合金元素种类多、含量高的牌号,固溶温度要相应提高。特别是锰、钼、镍、硅含量高的钢,只有提高固溶温度,使其充分溶解,才能达到软化效果。
不锈钢俗话说就是不容易生锈的钢,实际上有一部分的不锈钢,既含有不锈性,又含有耐酸性(耐蚀性)。不锈钢的不锈性和耐蚀性是因为它表面上富铬氧化膜(钝化膜)的形成。其中不锈性和耐蚀性是相对的。
但稳定化钢,如1Cr18Ni9Ti,固溶温度高时稳定化元素的碳化物充分溶解于奥氏体中,在随后的冷却中会以Cr23C6的形态在晶界析出,造成晶间腐蚀。为使稳定化元素的碳化物(TiC和Nbc)不分解、不固溶,一般采用下限固溶温度。
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