不锈钢的热处理
304是奥氏体型不锈钢,想通过热处理来改变切削加工性能是不现实的。其他钢种可以通过退火或正火来改变组织,从而改变切削加工性能,是因为其他钢在加热和冷却过程中发生组织转变,因为组织决定了性能,因此改变了切削加工性能,而奥氏体不锈钢,室温是奥氏体,加热到高温也是奥氏体,不发生组织转变,所以热处理不能够改变其切削加工性能的,奥氏体不锈钢的热处理通常只有固溶处理、再结晶退火和去应力退火之类的,固溶处理是改变耐蚀性的,再结晶退火是消除加工硬化恢复塑性的,去应力退火是消除加工过程中产生的应力的,所以,期望通过热处理改变奥氏体不锈钢的切削加工性是不现实的。每种材料有各自的特点,热处理工艺也不一定通用,玉米面包饺子肯定不行,虽然也是面粉。奥氏体不锈钢的切削加工,只能够通过改变刀具、切削加工工艺参数来解决。
敏化处理:18-8钢系列的奥氏体不锈钢在450℃~850℃(此区间常称为敏化温度)短时间加热,使其具有晶间腐蚀倾向。这是因为碳在奥氏体不锈钢中的溶解度与温度有很大影响。奥氏体不锈钢在经400℃~850℃的温度范围内(敏化温度区域)时,会有高铬碳化物(Cr23C6)析出,当铬含量降至耐腐蚀性界限之下,此时存在晶界贫铬,会产生晶间腐蚀,严重时材料能变成粉末。该方法一般只在不锈钢晶间腐蚀试验时采用。
(2)固溶热处理:将奥氏体不锈钢加热到1100℃左右,使碳化物相全部或基本溶解,碳固溶于奥氏体中,然后快速冷却至室温,使碳达到过饱和状态(碳已经稳定了,没有能力和机会与铬形成高铬碳化物)。
不同的不锈钢固溶化的温度烧有不同,304,316等奥氏体不锈钢一般是1050℃,奥氏体-铁素体双相不锈钢要高一点,可到1150℃.
固溶热处理:将奥氏体不锈钢加热到1100℃左右,使碳化物相全部或基本溶解,碳固溶于奥氏体中,然后快速冷却至室温,使碳达到过饱和状态(碳已经稳定了,没有能力和机会与铬形成高铬碳化物)。这种热处理方法为固溶热处理。
固溶热处理中的快速冷却似乎象普通钢的淬火,但此时的‘淬火’与普通钢的淬火是不同的,前者是软化处理,后者是淬硬(形成马氏体)。后者为获得不同的硬度所采取的加热温度也不一样,但没到1100℃。我是搞火电的,回答可能不太全面,谁知道的可以继续补充。
在电厂中,奥氏体不锈钢管进行冷弯加工,容易产生形变诱发马氏体相变(很拗口,其实就是产生了马氏体),容易引起耐蚀性的下降。ASME标准规定,当加工量X过一定量时就必须进行固溶处理
(3)稳定化处理:为避免碳与铬形成高铬碳化物,在奥氏体钢中加入稳定化元素(如Ti和Nb),在加热到875℃以上温度时,能形成稳定的碳化物。这是因为Ti(或Nb能X先与碳结合,形成TiC(或NbC),从而大大降低了奥氏体中固溶碳的浓度(含量),起到了牺牲Ti(或Nb)保护Cr的目的。含Ti(或Nb)的奥氏体不锈钢(如:1Cr18Ni9Ti,1Cr18Ni9Nb)经稳定化处理后比进行固溶热处理更具有良好的综合机械性能。稳定化处理:为避免碳与铬形成高铬碳化物,在奥氏体钢中加入稳定化元素(如Ti和Nb),在加热到875℃以上温度时,能形成稳定的碳化物(由于Ti和Nb能X先与碳结合,形成TiC或NbC),大大降低了奥氏体中固溶碳的浓度(含量),从而起到了牺Ti和Nb保Cr的目的。
经稳定化处理比进行固溶热处理的奥氏体不锈钢,具有更好的综合机械性能。
(4)所以,有晶间腐蚀倾向的奥氏体不锈钢应进行固溶热处理或稳定化处理