鐵素體不銹鋼為改善塑性、韌性,保證耐腐蝕性能,消除應力,通常采用退火處理。在我國相關不銹鋼標準(zhun)所列的鐵素體不銹鋼中,從化學成分控制上可有兩種情況,即一般鐵素體不銹鋼和高純鐵素體不銹鋼。后者比前者含碳量更低,嚴格控制氮含量,對硅、錳、磷、硫等雜質元素的含量控制更嚴格。所以,在退火工藝上也略顯不同。


1. 一般鐵素(su)體(ti)不(bu)銹鋼的熱處理


 如前所述,鐵素體不銹鋼在應用中應避免σ相(xiang)脆性、475℃脆性、高溫脆性及晶間腐蝕敏感傾向的存在,以保證有較好的塑性、韌性、耐腐蝕性和較小的應力。所以,熱處理工藝的選擇應以此為目標。


 a. 退火


  一般鐵素體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)退(tui)火溫(wen)(wen)度在(zai)(zai)700~800℃,以(yi)0Cr13Al為(wei)例。該鋼(gang)(gang)(gang)是在(zai)(zai)含鉻13%左右(you)的(de)(de)(de)基礎上加(jia)入0.10%~0.30%鋁。鋁是很強的(de)(de)(de)α相生成元素,鋼(gang)(gang)(gang)中加(jia)入這(zhe)個(ge)含量(liang)的(de)(de)(de)鋁使鐵素體(ti)組織更(geng)穩定(ding)。按(an)標準規定(ding),0Cr13Al退(tui)火溫(wen)(wen)度為(wei)780~830℃,保溫(wen)(wen)后空冷或緩(huan)冷。這(zhe)個(ge)溫(wen)(wen)度加(jia)熱(re)可較充(chong)分地消除應力(li),使鋼(gang)(gang)(gang)得到軟化(hua),改善塑性(xing)和(he)韌性(xing),還保證晶粒不被粗(cu)化(hua),同時,鉻的(de)(de)(de)碳化(hua)物、氮化(hua)物不會析出,因而提高了鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐腐蝕性(xing)。


  其(qi)他(ta)牌(pai)號的(de)一般鐵(tie)(tie)素(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)退火(huo)加(jia)(jia)(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度基本上也在這個溫(wen)(wen)度范(fan)圍,但有(you)的(de)為控制(zhi)(zhi)晶粒(li)長大傾向(xiang),溫(wen)(wen)度可(ke)(ke)略低些(xie)。含有(you)硒、硫的(de)易切(qie)削(xue)鐵(tie)(tie)素(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang),為提高(gao)(gao)切(qie)削(xue)性(xing)能(neng),從機械加(jia)(jia)(jia)工(gong)方面考慮,控制(zhi)(zhi)鋼(gang)不(bu)(bu)被(bei)過(guo)度軟化(hua),其(qi)退火(huo)溫(wen)(wen)度也要偏(pian)低一些(xie)。有(you)的(de)為保(bao)證合金元素(su)充分固(gu)溶,使鋼(gang)的(de)組織(zhi)更(geng)加(jia)(jia)(jia)均(jun)勻,可(ke)(ke)適當提高(gao)(gao)一些(xie)加(jia)(jia)(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度,鑄造鐵(tie)(tie)素(su)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)退火(huo)加(jia)(jia)(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度也應偏(pian)高(gao)(gao)一些(xie)。


  按照(zhao)我國的(de)(de)相關標準,常(chang)見(jian)牌號的(de)(de)鐵(tie)素體不銹鋼(gang)的(de)(de)化學成分見(jian)表2-2,熱處理工藝制度和可達到的(de)(de)性(xing)能(neng)標準見(jian)表2-3。


表 2.jpg    表 3.jpg


 鐵素體不(bu)銹鋼的退火加熱(re)保溫時間一(yi)般(ban)按30min+δ×1min/mm計(ji)算,δ為有(you)效厚度,mm.


 b. 去應力退火


  鐵素(su)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼在焊接(jie)和(he)冷(leng)(leng)加工(gong)后,應(ying)(ying)進行消除(chu)應(ying)(ying)力(li)處理(li),以(yi)消除(chu)應(ying)(ying)力(li)和(he)改(gai)善塑性(xing)。依據具體(ti)情況,可采用較低(di)溫度(du)(du)(230~370℃),也可以(yi)采用較高溫度(du)(du),在700~760℃保(bao)溫后,以(yi)不(bu)(bu)大于(yu)50℃/h速度(du)(du)緩冷(leng)(leng)至600℃后空氣(qi)冷(leng)(leng)卻(que),這時(shi),消除(chu)應(ying)(ying)力(li)會更(geng)徹底一些,但要有σ相少(shao)量析(xi)出的(de)危險(xian)。消除(chu)應(ying)(ying)力(li)處理(li)的(de)保(bao)溫時(shi)間可為(wei)1.5~2小時(shi)或更(geng)多。



2. 高純鐵(tie)素體不銹鋼的(de)熱處理(li)


  高純鐵(tie)素(su)(su)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)指(zhi)含(han)碳量(liang)(liang)通(tong)常不大于0.01%,特(te)殊(shu)要求控制氮含(han)量(liang)(liang)不大于0.015%,而且硅、錳、磷、硫(liu)等雜質元素(su)(su)控制含(han)量(liang)(liang)也低(di)于一般鐵(tie)素(su)(su)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang),見表2-2中00Cr30Mo2和00Cr27Mo。高純鐵(tie)素(su)(su)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的成(cheng)分特(te)點使碳、氮及(ji)雜質元素(su)(su)給鋼(gang)(gang)帶(dai)來(lai)的不利作用得到改善和減(jian)弱,特(te)別是其(qi)高溫脆性傾向減(jian)小(xiao),耐腐(fu)蝕性能提(ti)高,晶間腐(fu)蝕的敏感性降低(di)。


 因(yin)此,高(gao)純(chun)鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼的退(tui)火(huo)溫度可以高(gao)于一般鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼的退(tui)火(huo)溫度,在較高(gao)的溫度下進行,通(tong)常(chang)采用加(jia)熱(re)保溫溫度為(wei)900~1050℃,保溫后(hou)快冷。高(gao)純(chun)鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼退(tui)火(huo)后(hou)的機械性能(neng)見表2-3。


 高純鐵(tie)素體不(bu)銹鋼(gang)(gang)的焊后和冷加工(gong)后去應力(li)工(gong)藝可同于一般鐵(tie)素體不(bu)銹鋼(gang)(gang)。


 這(zhe)(zhe)里需要提出(chu)注意(yi)的(de)(de)(de)(de)一(yi)個問題,在(zai)我國及其他(ta)一(yi)些(xie)國家的(de)(de)(de)(de)材料(liao)標(biao)(biao)準中(zhong),對(dui)某些(xie)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)方法(fa)標(biao)(biao)示(shi)上(shang)略有(you)不(bu)同。有(you)的(de)(de)(de)(de)明確標(biao)(biao)示(shi)水(shui)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)或(huo)(huo)(huo)油冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)或(huo)(huo)(huo)空(kong)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng),而有(you)的(de)(de)(de)(de)則(ze)標(biao)(biao)示(shi)快冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)或(huo)(huo)(huo)緩(huan)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)。這(zhe)(zhe)種快冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)或(huo)(huo)(huo)緩(huan)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)的(de)(de)(de)(de)標(biao)(biao)示(shi)方法(fa)值得(de)討論。比(bi)如空(kong)氣冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que),對(dui)于(yu)一(yi)些(xie)小(xiao)截面的(de)(de)(de)(de)零(ling)件或(huo)(huo)(huo)高合金馬(ma)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼,冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)效(xiao)(xiao)果(guo)已達(da)到(dao)快冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)效(xiao)(xiao)果(guo),而對(dui)于(yu)較大截面的(de)(de)(de)(de)零(ling)件或(huo)(huo)(huo)碳鋼,普通合金鋼卻(que)只能達(da)到(dao)緩(huan)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)的(de)(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)果(guo)。本書在(zai)資(zi)料(liao)引用(yong)時不(bu)做改動(dong)。但(dan)讀者在(zai)實際應(ying)用(yong)時,應(ying)根據具(ju)體(ti)材料(liao)成分、尺寸大小(xiao)、形狀復雜程度、熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)目的(de)(de)(de)(de)、欲達(da)到(dao)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)效(xiao)(xiao)果(guo)和可(ke)能出(chu)現的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)缺陷(xian)等(deng)因素確定實際冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)方法(fa)。如緩(huan)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)可(ke)采用(yong)埋灰(砂)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)、坑(keng)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)、爐冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)或(huo)(huo)(huo)限速冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que),快冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)可(ke)采用(yong)空(kong)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)、風冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)、油冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)、水(shui)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)或(huo)(huo)(huo)其他(ta)介質冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)等(deng)。