304L不锈钢经大应变冷轧和温轧处理后的退火表现
退火工艺对304冷轧带钢组织性能的影响
退火工艺对304冷轧带钢组织性能的影响304奥氏体不锈钢具有优良的耐蚀性、耐热性和良好的机械加工性能,广泛应用于石油、化工、电力以及原子能等工业。
但304奥氏体不锈钢是一种低层错能的材料,在生产加工过程中容易产生加工硬化,使强度增加,塑性降低,成形性能变差。
因此,在冷轧后需要进行退火处理,304奥氏体不锈钢退火处理不仅使其具有较好的强度、恢复塑性、防止晶间腐蚀,而且可以消除因压力加工引起的应力。
在生产SUS304奥氏体不锈钢时,经冷轧退火后对其力学性能中的伸长率不够满意。
为此,对此种钢采用相同的冷轧压下率、不同退火工艺处理,通过对其组织性能进行分析,对退火工艺进行了优化。
实验材料为工业生产,经冶炼、铸造,多道次热轧成厚2.74mm,然后经过热退火酸洗、冷轧成厚1.688mm的SUS304不锈钢薄带,冷轧总压下率为38.4%。
具体的生产工艺流程为:铁水预处理→转炉冶炼→精炼处理→连铸→推进式加热炉→热轧→控冷→卷曲→(冷轧)开卷→热退火酸洗→冷轧。
材料的化学成分(质量分数,%)为:0.041C,0.4Si,1.19Mn,0.029P,0.005S,18.11Cr,8.01Ni。
将冷轧后SUS304不锈钢材料在SRJX-4-9型电阻炉中按不同退火工艺制度进行退火;将热处理后的材料制成标准的单轴拉伸试样,在AG-10TA万能拉伸机上以15mm/min的速度进行拉伸。
冷轧SUS304不锈钢薄板在退火过程中,退火温度和保温时间的轻微变化影响了带钢的退火软化效果,对其显微组织产生重要的影响,导致其具有不同的力学性能。
冷轧SUS304不锈钢薄板在1050℃退火时,屈服强度和抗拉强度随保温时间的延长呈升高趋势,但退火温度高于1050℃时,屈服强度和抗拉强度随保温时间的延长呈下降趋势;在相同的保温时间下,屈服强度和抗拉强度随温度的上升呈下降趋势;但伸长率变化却不相同,在1050℃时,随保温时间延长而升高;在其他退火工艺中,随保温时间延长,伸长率先升后降。
304不锈钢去应力退火工艺
304不锈钢去应力退火工艺304不锈钢是一种常用的不锈钢材料,具有良好的耐腐蚀性和机械性能。
然而,在加工过程中,304不锈钢可能会积累应力,导致材料变形、开裂或产生其他不良影响。
为了解决这个问题,我们可以使用应力退火工艺对304不锈钢进行处理。
本文将深入探讨304不锈钢去应力退火工艺的原理、方法以及其在工业应用中的重要性。
首先,让我们了解一下应力退火的基本概念。
应力退火是一种通过加热和冷却材料来消除其内部应力的工艺。
在加工过程中,304不锈钢会受到塑性变形、焊接或冷加工等因素的影响,导致材料内部产生残余应力。
这些残余应力可能会导致304不锈钢在使用过程中发生变形、开裂或失去一些机械性能。
应力退火的目的就是通过恢复材料的晶格结构和消除内部应力,使304不锈钢恢复到最佳的物理和机械性能状态。
304不锈钢去应力退火的方法有多种,根据不同的应用需求和工艺条件,我们可以选择合适的方法。
以下是几种常用的去应力退火工艺:1. 热处理退火:这是最常见的去应力退火方法之一。
通过将304不锈钢加热到特定温度,保持一段时间,然后缓慢冷却,可以使材料内部的晶格结构得以恢复,内部应力得到释放。
热处理退火的温度和时间要根据具体的304不锈钢材料和应用要求进行确定。
2. 振动退火:这是一种利用机械振动来改善304不锈钢内部应力分布的方法。
通过在304不锈钢材料表面施加机械振动,可以使材料分子的排列重新组合,从而减小内部应力的影响。
振动退火通常适用于某些特殊形状的304不锈钢材料。
3. 冷处理退火:此方法通常适用于冷加工过的304不锈钢,可以通过将材料在低温下退火来减小内部应力。
冷处理退火可以使304不锈钢恢复到接近原始状态,提高其机械性能和耐腐蚀性。
不锈钢304的应力退火工艺至关重要,因为它直接影响到材料的性能和寿命。
通过适当的去应力退火工艺,可以消除304不锈钢内部应力,改善材料的力学性能和耐腐蚀性,增加其使用寿命。
此外,去应力退火还可以提高304不锈钢的加工性能,使其更容易进行后续加工和使用。
退火温度对冷轧304不锈钢带力学性能和残余应力的影响
( Ma t e r i a l s a n d Me t a l l u r g y S c h o o l , I n n e r Mo n g o l i a Un i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o y ,B g a o t o u 0 1 4 0 1 0,C h i n a )
5 0 0℃退火时力学 性能最佳 且板 形最好 .
Ef fe c t o f a n n e a l i n g t e mp e r a t u r e o n me c h a n i c a l pr o p e r t i e s
a n d r e s i d ua l s t r e s s o f c o l d r o l l i n g 3 0 4 s t a i n l e s s s t e e l s t r i p
中 图分 类号 : T G 3 3 5 . 2 文 献标 识码 : A
摘
要: 为得到退火温度对冷轧 3 0 4不锈钢板形 及力学性能 的影 响 , 利 用拉伸机 对不 同退火温度 下带 的力学性 能
进行 了测定 , 采用盲孔法对钢带表面残余应力进行了测定 , 得到 了退火 温度对钢 带力学 性能和残 余应 力的影响 规 律 .试验结果表明 , 随着退火温度的升高 , 屈服强度和 抗拉 强度先升 高后下 降 , 当 退火温 度为 5 0 0℃ , 退火张力 在 9 k g f / m m 时, 3 0 4不锈钢带 的屈服 强度和抗 拉强 度最大 ; 且在该 温度 下残余应 力分布 最均匀 , 说明 3 0 4不 锈钢 在
304不锈钢的热轧和冷轧的区分项
304不锈钢热轧和冷轧的区分项热轧和冷轧都是型钢或钢板成型的工序,它们对钢材的组织和性能有很大的影响,钢的轧制主要以热轧为主,冷轧只用于生产小号型钢和薄板。
一.热轧优点:可以破坏钢锭的铸造组织,细化钢材的晶粒,并消除显微组织的缺陷,从而使钢材组织密实,力学性能得到改善。
这种改善主要体现在沿轧制方向上,从而使钢材在一定程度上不再是各向同性体;浇注时形成的气泡、裂纹和疏松,也可在高温和压力作用下被焊合。
缺点:1.经过热轧之后,钢材内部的非金属夹杂物(主要是硫化物和氧化物,还有硅酸盐)被压成薄片,出现分层(夹层)现象。
分层使钢材沿厚度方向受拉的性能大大恶化,并且有可能在焊缝收缩时出现层间撕裂。
焊缝收缩诱发的局部应变时常达到屈服点应变的数倍,比荷载引起的应变大得多;2.不均匀冷却造成的残余应力。
残余应力是在没有外力作用下内部自相平衡的应力,各种截面的热轧型钢都有这类残余应力,一般型钢截面尺寸越大,残余应力也越大。
残余应力虽然是自相平衡的,但对钢构件在外力作用下的性能还是有一定影响。
如对变形、稳定性、抗疲劳等方面都可能产生不利的作用。
二.冷轧是指在常温下,经过冷拉、冷弯、冷拔等冷加工把钢板或钢带加工成各种型式的钢材。
优点:成型速度快、产量高,且不损伤涂层,可以做成多种多样的截面形式,以适应使用条件的需要;冷轧可以使钢材产生很大的塑性变形,从而提高了钢材的屈服点。
缺点:1.虽然成型过程中没有经过热态塑性压缩,但截面内仍然存在残余应力,对钢材整体和局部屈曲的特性必然产生影响;2.冷轧型钢样式一般为开口截面,使得截面的自由扭转刚度较低。
在受弯时容易出现扭转,受压时容易出现弯扭屈曲,抗扭性能较差;3.冷轧成型钢壁厚较小,在板件衔接的转角处又没有加厚,承受局部性的集中荷载的能力弱。
三.热轧和冷轧的主要区别是:1.冷轧成型钢允许截面出现局部屈曲,从而可以充分利用杆件屈曲后的承载力;而热轧型钢不允许截面发生局部屈曲。
2.热轧型钢和冷轧型钢残余应力产生的原因不同,所以截面上的分布也有很大差异。
304奥氏体不锈钢冷加工硬化及退火软化的研究
304奥氏体不锈钢冷加工硬化及退火软化的研究一、本文概述本文旨在深入研究304奥氏体不锈钢的冷加工硬化现象以及退火软化过程。
作为一种广泛应用的不锈钢材料,304奥氏体不锈钢因其良好的耐腐蚀性和成型性而备受青睐。
在实际生产过程中,冷加工过程往往会导致材料的硬化,影响产品的性能和使用寿命。
理解并掌握304奥氏体不锈钢的冷加工硬化规律及其退火软化机制,对于优化生产工艺、提高产品质量具有重要的理论和实践意义。
本文将首先介绍304奥氏体不锈钢的基本性能和冷加工硬化的基本原理。
随后,通过实验手段,探究不同冷加工条件下304奥氏体不锈钢的硬化程度,并分析硬化机制。
接着,研究退火处理对冷加工硬化后的304奥氏体不锈钢的软化效果,探讨退火温度、时间等参数对材料性能的影响。
结合实验结果和理论分析,提出优化304奥氏体不锈钢冷加工和退火处理工艺的建议,为实际生产提供指导。
本文的研究不仅有助于深入理解304奥氏体不锈钢的冷加工硬化和退火软化行为,也为其他类似材料的研究提供借鉴和参考。
同时,本文的研究成果将为提高304奥氏体不锈钢产品的质量和性能提供理论支持和实践指导,促进相关行业的可持续发展。
二、304奥氏体不锈钢的基本性质304奥氏体不锈钢是一种重要的不锈钢类型,因其优良的耐腐蚀性和加工性能而被广泛应用于各种工业领域。
其化学成分主要包括铁、铬、镍等元素,其中铬的含量至少为18,镍的含量至少为8,这使得304不锈钢具有优异的抗氧化和耐腐蚀性能,尤其是在温和至中等腐蚀环境下。
在微观结构上,304奥氏体不锈钢属于面心立方晶体结构,这使得它在常温下具有良好的塑性和韧性,易于进行各种冷加工操作。
当304不锈钢受到冷加工变形时,如轧制、拉伸等,其内部晶体会发生滑移和扭曲,导致晶体结构的改变和位错密度的增加,从而产生冷加工硬化现象。
这种硬化现象会显著提高材料的强度和硬度,但同时也会降低其塑性和韧性,影响材料的后续加工和使用性能。
为了消除冷加工硬化带来的不利影响,通常需要对304不锈钢进行退火处理。
退火对不锈钢组织和性能的影响
退火对不锈钢组织和性能的影响摘要:研究了退火处理工艺对304不锈钢组织和硬度、抗拉强度和延伸率等力学性能的影响,为热线生产提供一定的数据支持。
关键字:304不锈钢;退火处理;力学性能一引言不锈钢通常是指铬含量(质量分数)在12~30%的铁基耐蚀合金。
通常将在大气、水蒸气和淡水等腐蚀性较弱的介质中不生锈的钢种称为不锈钢,将在酸、碱、盐等腐蚀性较强的环境中具有耐蚀性的钢种称为耐酸钢。
一般通称不锈钢和耐酸钢为不锈钢,是类型多、含碳量高、强度范围宽及用途广的高合金钢。
不锈钢既是抗蚀材料,又是耐磨材料、低温材料、无磁材料和耐热材料。
在冷加工的工序中,若制件出现加工硬化、可加工性变坏的现象,必须采用退火的热处理方法消除冷作硬化,使组织均匀和软化、硬度降低、可压力加工性改善。
本文主要研究退火对不锈钢组织和性能的影响。
二 304奥氏体不锈钢热处理1、热处理对304不锈钢组织的影响304 不锈钢是一种 18-8 系的奥氏体不锈钢。
该钢薄板材料冷加工以后,从微观角度看,滑移面及晶界上将产生大量位错,致使点阵产生畸变。
变形量越大时,位错密度越高,内应力及点阵畸变越严重,使其强度随变形而增加,塑性降低(即加工硬化现象)。
当加工硬化达到一定程度时,20辊轧机进行轧制时,便有开裂或断带的危险;在环境气氛作用下,放置一段时间后,工件会自动产生晶间开裂(通常称为“季裂”)。
所以 304不锈钢在冲压成形过程中,一般都必须进行工序间的软化退火(即中间退火),以降低硬度,恢复塑性,以便能进行下一道加工。
为了选择其最佳的中间退火工艺,必须对其加工硬化和退火软化的规律和机理进行深入的研究。
在室温下304不锈钢中碳的溶解度很小,溶解度约0.006%。
随碳含量的增加,多余的碳以铬-铁碳化物的形式(主要是M23C6,也有少量的以 M7C3或 M3C)析出。
碳化物中 M23C6和 M7C3中铬含量约为42%~65%,与不锈钢的基体成分相比,碳化物中铬的含量远大于基体中铬的含量[1]。
不锈钢退火原理
不锈钢退火原理
不锈钢退火是指通过加热和冷却的过程,使不锈钢的晶体结构发生改变,从而改善其力学性能和耐蚀性。
其原理主要包括以下几个方面:
1. 晶体结构恢复:不锈钢在加工过程中会形成大量的位错和晶界,使其力学性能下降。
经过退火处理,高温下原子会发生扩散,位错会自行移动或消失,晶界能得到消除或减弱,从而使晶体结构恢复到更稳定的状态。
2. 软化效应:退火可以降低不锈钢的硬度和强度,使其变得更加柔软。
这是因为在退火过程中,结晶中的原子会重新排列,形成更为有序的晶体结构,从而降低了材料中的应力集中和位错的密度。
3. 晶界和析出相的稳定:不锈钢中含有大量的晶界和析出相,它们对力学性能和耐蚀性有很大影响。
通过适当的退火处理,可以使晶界和析出相的稳定性得到提高,从而改善不锈钢的性能。
4. 应力消除:在加工过程中产生的残余应力会导致不锈钢零件变形和裂纹的形成。
退火过程中,高温下的扩散作用有助于应力的释放和消除,使不锈钢零件恢复到更为平衡的应力状态。
综上所述,不锈钢退火通过改变晶体结构、软化材料、稳定晶界和析出相以及消除应力等多种效应,从而提高不锈钢材料的性能。
304不锈钢件退火回火工艺
304不锈钢件退火回火工艺304不锈钢是一种常用的不锈钢材料,具有耐腐蚀性能优良、强度高、加工性能好等优点,被广泛应用于工业领域。
然而,由于304不锈钢在加工过程中会发生冷加工硬化,导致材料变脆,因此需要进行退火回火处理,以恢复材料的韧性和强度。
退火回火是一种热处理方法,通过对304不锈钢件进行加热和冷却的操作,来改变材料的组织结构和性能。
退火回火工艺的目标是通过控制加热温度、保温时间和冷却速率等参数,使304不锈钢件达到理想的组织结构和性能。
退火是指将304不锈钢件加热至临界温度以上,保持一定时间后缓慢冷却。
退火过程中,304不锈钢件的晶粒会发生再生长和晶界迁移,原有的冷加工硬化结构得以消除,晶粒尺寸变大,材料的韧性和塑性得到恢复。
退火温度一般选取在800-900摄氏度之间,保温时间根据材料的厚度和尺寸而定,一般为1-2小时。
回火是指将退火后的304不锈钢件再次加热至较低的温度,然后迅速冷却。
回火的目的是进一步调整材料的组织结构和性能,提高其强度和硬度。
回火温度一般选取在300-600摄氏度之间,保温时间一般为30-60分钟。
回火温度和时间的选择应根据具体工件的要求和使用条件来确定。
退火回火工艺对于304不锈钢件的性能提升非常重要。
通过退火回火处理,不仅可以消除304不锈钢件的冷加工硬化现象,还可以改善其晶粒结构,提高材料的韧性和塑性,减少内部应力,提高抗腐蚀性能。
此外,退火回火还可以改善304不锈钢件的加工性能,提高其切削性能和焊接性能。
在实际应用中,退火回火工艺需要根据具体的304不锈钢件的形状、尺寸和材料要求来确定。
同时,需要注意控制退火回火温度、时间和冷却速率,避免出现过热或过冷等问题,以免影响材料的性能和质量。
304不锈钢件退火回火工艺是一种重要的热处理方法,通过控制加热、保温和冷却过程,可以改善材料的组织结构和性能,提高其韧性、塑性和抗腐蚀性能。
在实际应用中,需要根据具体要求科学选择退火回火工艺参数,以确保产品质量和性能的稳定。
不同牌号不锈钢热处理后的差异
不同牌号不锈钢热处理后的差异
不锈钢是一种具有耐腐蚀性能的合金钢,主要成分为铁、铬、镍和少量的碳、硅、锰等元素。
不同牌号的不锈钢在
热处理后会有以下差异:
1. 不锈钢的热处理工艺包括退火、固溶处理、淬火和时效
处理等。
不同的热处理工艺会导致不同的组织结构和性能。
2. 退火处理:退火是将不锈钢加热到一定温度,然后缓慢
冷却的过程。
退火可以消除不锈钢中的应力,提高塑性和
韧性,同时使晶粒细化。
不同牌号的不锈钢在退火后的晶
粒尺寸和组织结构会有所不同,从而影响材料的力学性能
和耐腐蚀性能。
3. 固溶处理:固溶处理是将不锈钢加热到一定温度,使其
中的合金元素溶解在固体溶液中,然后迅速冷却。
固溶处
理可以提高不锈钢的强度和硬度,但会降低其耐腐蚀性能。
4. 淬火处理:淬火是将不锈钢加热到一定温度,然后迅速
冷却,使其组织转变为马氏体。
淬火可以提高不锈钢的硬
度和强度,但会降低其塑性和韧性。
5. 时效处理:时效处理是将淬火后的不锈钢加热到一定温度,然后保持一段时间,使其组织发生变化。
时效处理可
以进一步调整不锈钢的组织和性能,提高其耐腐蚀性能和
机械性能。
总的来说,不同牌号的不锈钢在热处理后的差异主要体现
在组织结构、硬度、强度、塑性、韧性和耐腐蚀性能等方面。
不同的牌号和热处理工艺选择将根据具体的应用需求来确定。
304ln奥氏体不锈钢焊接件的去应力退火工艺研究
304ln奥氏体不锈钢焊接件的去应力
退火工艺研究
304ln奥氏体不锈钢焊接件的去应力退火工艺研究
304ln奥氏体不锈钢焊接件是用于制作管道、容器等重要结构件的重要材料,其必须经过去应力退火工艺处理,以提高焊接件的力学性能和
使用寿命。
本文研究了304ln奥氏体不锈钢焊接件的去应力退火工艺。
首先,需要对304ln奥氏体不锈钢焊接件进行应力退火处理,即在恒
定的温度下将焊接件保持一段时间,以使焊接件中累积的应力消失。
其次,要确定304ln奥氏体不锈钢焊接件的去应力退火温度。
一般情
况下,去应力退火温度为850℃~900℃,保持时间为1小时,退火后
的焊接件有较好的力学性能。
最后,在确定退火温度和保持时间的情
况下,分别采用慢速和快速冷却的工艺,考察304ln奥氏体不锈钢焊
接件的去应力退火效果,并与无退火处理的焊接件进行比较。
经过实验,304ln奥氏体不锈钢焊接件经过去应力退火处理后,其弯曲强度、抗拉应力和抗屈服应力均显著提高,而无退火处理的焊接件则
没有明显变化。
比较发现,慢速冷却的处理效果相对较好,可以有效
提高304ln奥氏体不锈钢的力学性能。
总之,304ln奥氏体不锈钢焊接件的去应力退火处理是一种有效的改善焊接件力学性能的方法,在确定退火温度和保持时间的前提下,慢速
冷却可以较好地提高304ln奥氏体不锈钢的力学性能。
不锈钢去应力退火课件
控制)
加热范围广 可加热各式各样的
金属工件
安装方便 连接电源,感应圈 和进出水管即可,
启动速度快 通水通电后即可启 动加热,操作简便
加热效果好 被加热物芯表温差
均匀,升温快
保护措施布置齐全 设有过压、过流、 过热等报警指示
8
不锈钢去应力退火发展趋势
不锈钢去应力退火 发展是伴随工业技术的发展同步进行的。趋势就是从最初的原始化、简单化,发展到具
注: • 在较强应力腐蚀环境工作,最好选用
Ⅰ类钢A处理,或Ⅱ类钢B处理。 • 工件在制作过程中,产生敏化情况下
应用。 • 如果工件在最终加工后进行C处理时,
此时可采用A或B处理。
4
不锈钢退火工艺
(1)退火
1) 退火温度:700-800℃ 2) 保温时间:30min+厚度×1min/mm
备注:保温时间一般为1-2h 薄物(厚度2-3mm)3-5min
金属工具使用时因受热而失去原有的硬度。把金属材料或工 件加热到一定温度并持续一定时间后,使缓慢冷却。退火可 以减低金属硬度和脆性,增加可塑性。也叫焖火。
1
不锈钢去应力退火目的 (1)降低硬度,改善切削加工性; (2)消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向; (3)细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷。 (4)在生产中,退火工艺应用很广泛。根据工件要求退火的目的
6
任何工件在热处理过程中,只要有相变,热应力和组织应力都 会发生。只不过热应力在组织转变以前就已经产生了,而 组织应力则是在组织转变过程中产生的,在整个冷却过程中, 热应力与组织应力综合作用的结果,就是工件中实际存在的 应力。这两种应力综合作用的结果是十分复杂的,受着许多 因素的影响,如成分、形状、热处理工艺等。就其发展过程 来说只有两种类型,即热应力和组织应力,作用方向相反时二 者抵消,作用方向相同时二者相互迭加。不管是相互抵消还 是相互迭加,两个应力应有一个占主导因素,热应力占主导地 位时的作用结果是工件心部受拉,表面受压。组织应力占主 导地位时的作用结果是工件心部受压表面受拉。
不锈钢焊接件退火温度
不锈钢焊接件退火温度
摘要:
一、不锈钢焊接件退火的目的
二、不锈钢焊接件退火的理论温度与实际操作
三、304不锈钢焊接管去应力退火的数据
四、注意事项
正文:
不锈钢焊接件在焊接过程中,由于高温和焊接材料的影响,可能会导致晶间腐蚀、焊缝性能下降等问题。
为了消除这些缺陷,保证不锈钢焊接件的质量和使用寿命,退火处理是必不可少的。
一、不锈钢焊接件退火的目的
1.消除焊接过程中的残余应力,防止焊接件变形和裂纹。
2.恢复不锈钢焊接件的分子排列形式,提高其力学性能。
3.消除或减少晶间腐蚀倾向,提高不锈钢焊接件的耐腐蚀性能。
二、不锈钢焊接件退火的理论温度与实际操作
1.退火温度:理论上,不锈钢焊接件的退火温度应在1050~1100℃之间。
但实际上,根据生产经验和焊接件的厚度,退火温度可以控制在1040~1080℃。
2.保温时间:退火保温时间根据焊接件的厚度和实际需求进行调整,一般为1.5~2.5小时/100mm有效截面积。
三、304不锈钢焊接管去应力退火的数据
1.304不锈钢属于奥氏体不锈钢,合理加热温度应在300~350℃之间,不应超出450℃。
2.退火时间一般为1.5~2.5小时/100mm有效截面积。
四、注意事项
1.退火过程中,应严格控制温度,避免超出指定范围,以免析出铬的氮化物导致晶间腐蚀。
2.退火后,采用水浴急冷,以快速降低焊接件温度,防止晶间腐蚀。
3.对于超低碳和含有稳定化元素(如Ti、Nb)的不锈钢焊接件,需要在500~950℃的温度范围内进行退火处理。
通过以上分析和解答,我们可以了解到不锈钢焊接件退火处理的重要性和具体操作方法。
退火状态详解
退火状态详解
退火状态,是钢材交货状态的一种,即钢材出厂前经退火热处理。
退火的目的主要是为了消除和改善前道工序遗留的组织缺陷和内应力,并为后道工序作好组织和性能上的准备。
合金结构钢、保证淬透性的结构钢、冷镦钢、轴承钢、工具钢、汽轮机叶片用钢、铁素体型不锈耐热钢的钢材常用退火状态交货。
退火的一个最主要工艺参数是最高加热温度(退火温度),大多数合金的退火加热温度的选择是以该合金系的相图为基础的,如碳素钢以铁碳平衡图为基础。
各种钢包括碳素钢及合金钢)的退火温度,视具体退火目的的不同而在各该钢种的Ac3以上、Ac1以上或以下的某一温度。
各种非铁合金的退火温度则在各该合金的固相线温度以下、固溶度线温度以上或以下的某一温度。
304L不锈钢经大应变冷轧和温轧处理后的退火表现
外文翻译《304L不锈钢经大应变冷轧和温轧处理后的退火表现》摘要将304L型奥氏体不锈钢在环境温度和573K下进行平板轧制以达到完全的三相应变,然后在873K,973K和1073 K的温度下退火。
退火过程中的结构变化与奥氏体逆转(冷轧样品),再结晶和晶粒生长有关,这取决于退火温度。
冷轧和冷轧样品在经过973K / 1073K退火后,得到的晶粒生长指数为4和5,而晶粒粗化非常缓慢却发生在873K下。
奥氏体区退火过程中的组织相变特征为:冷/热轧组织的逐渐细化,尽管主要的结构组织成分如黄铜,{110} <112>和硫,{123} <634>仍保留在退火样品中,与微观组织演化的退火机制无关。
退火期间的晶粒粗化的同时也伴随着晶粒的逐渐软化。
通过冷/暖轧加工退火后的超细晶粒钢的屈服强度可以通过霍尔-彼特的类型关系表示,σ0= 160MPa,ky = 470MPa m0.5。
关键词:奥氏体不锈钢;热机械加工;电子显微镜;相变;再结晶;组织1.简介铬镍奥氏体不锈钢是从厨房用具到宇宙飞船零件的各种工程应用中使用最广泛的结构材料之一。
奥氏体不锈钢经常以冷轧半成品的形式生产。
在冷轧的众多优点中,有一点需要特别强调,那就是关于具有低堆垛层错能(SFE)的面心立(fcc)奥氏体不锈钢,即强化。
此时屈服强度可以提高到2000MPa以上。
然而在另一方面,大变形冷加工也会导致塑性的急剧下降。
在经过相当大的轧制变形之后,拉伸试验中的总伸长率可能降低到几个百分点。
这个缺点限制了冷轧奥氏体不锈钢作为半成品的深加工,例如多种冲压成形工序。
此外,奥氏体不锈钢通常在冷加工过程中的应变诱发的马氏体相变,会使钢的物理性能发生变化,这对它在某些方面的应用可能是非常有害的。
在冷加工的奥氏体不锈钢中回收塑性和奥氏体组织的常用方法是在高于奥氏体反转的温度下进行退火处理。
冷轧和热处理的适当组合可以产生很好的机械性能,包括高强度和足够的延展性。
为什么看起来有点软,影响304L不锈钢冷轧板硬度的因素是什么?
为什么看起来有点软,影响304L不锈钢冷轧板硬度的因素是
什么?
最近有多位客户反映在收到千里迢迢运来的304L不锈钢冷轧板看起来有些软,硬度似乎不够硬,这是为什么呢?今天中兴溢德小编和大家简单讲一讲这个问题。
其实不是说304L不锈钢冷轧板不好,没达到所规定的硬度,只是因为工艺和含碳量的不同造成了这种状态。
所谓的304L不锈钢冷轧板,是指在常温下利用304L不锈钢本身的塑性,给轧辊施加巨大的压力后轧成的成品板材。
不锈钢板通过冷轧之后,由于存在明显的“冷作应力”,使304L不锈钢冷轧板形成表面强化作用,拿来直接使用,能感觉到钢板很硬。
然而影响304L不锈钢冷轧板硬度的有两个因素:退火处理、含碳量。
第一个因素是304L不锈钢冷轧板退火处理把冷轧时强化的冷作应力给退掉了,原来很硬的板材就变软了,但是其硬度依然达到国家不锈钢标准。
第二个因素是304L不锈钢冷轧板的含碳量低于0.03%,碳在不锈钢里负责提高其硬度,但碳对不锈钢来说是杂质,含量越多硬度越硬的情况下,304L不锈钢冷轧板生锈的几率也会越大。
以上就是影响304L不锈钢冷轧板硬度的因素了,但并不是说304L不锈钢冷轧板越硬越好,太硬了反而不利于加工折弯之类。
304不锈钢热轧板退火温度研究
304不锈钢热轧板退火温度研究304不锈钢是一种常用的不锈钢材料,具有良好的耐腐蚀性和机械性能。
在制造过程中,经过热轧后,需要进行退火处理,以提高材料的塑性和韧性。
本文将研究304不锈钢热轧板的退火温度对材料性能的影响。
一、引言304不锈钢是一种具有优良耐腐蚀性、耐热性和耐磨性的金属材料。
其主要成分是铬、镍和钢,具有良好的抗氧化性和耐高温性。
在制造过程中,304不锈钢常常需要经过热轧和退火处理,以达到所需的机械性能和表面质量。
二、热轧和退火处理热轧是指将金属坯料加热至一定温度,通过辊压加工形成所需厚度和宽度的板材。
304不锈钢经过热轧后,晶粒会变得细小且排列有序,但同时也会产生较高的应力和硬度。
为了消除这些应力和硬度,需要进行退火处理。
退火是指将金属材料加热至一定温度,保持一定时间后慢慢冷却,以改善材料的内部结构和性能。
对于304不锈钢热轧板,退火温度是一个重要的参数,会对材料的晶粒尺寸、力学性能和耐腐蚀性产生影响。
三、304不锈钢热轧板退火温度的影响1. 晶粒尺寸:退火温度的选择会直接影响304不锈钢热轧板的晶粒尺寸。
通常情况下,退火温度越高,晶粒尺寸越大。
较大的晶粒尺寸可以提高材料的塑性和韧性,但也会降低硬度和强度。
2. 力学性能:退火温度对304不锈钢热轧板的力学性能有着重要影响。
适当的退火温度可以降低材料的应力和硬度,提高延展性和强度。
但如果退火温度过高,会导致晶粒长大过快,从而降低材料的塑性。
3. 耐腐蚀性:退火温度也会对304不锈钢热轧板的耐腐蚀性产生影响。
适当的退火温度可以使材料的晶界得到清晰化,提高晶界的耐腐蚀性。
但退火温度过高会导致晶界溶解,从而降低材料的耐腐蚀性能。
四、实验研究为了研究304不锈钢热轧板退火温度的影响,我们进行了一系列实验。
首先,我们选择了不同的退火温度,分别为800℃、900℃和1000℃。
然后,对退火后的样品进行了晶粒尺寸、力学性能和耐腐蚀性的测试。
实验结果表明,随着退火温度的增加,304不锈钢热轧板的晶粒尺寸逐渐增大。
304不锈钢退火曲线
304不锈钢退火曲线
304不锈钢的退火曲线是一个复杂的工艺过程,通常包括以下步骤:
加热:将不锈钢加热到退火温度,通常在800-1000℃之间。
这个温度范围取决于所需的退火程度和不锈钢的种类。
保温:在加热到适当的温度后,保持一段时间,以便材料充分吸收热量并发生所需的相变。
保温时间通常在几分钟到几十分钟之间,具体取决于材料厚度和所需的退火程度。
冷却:将不锈钢冷却至室温。
冷却方式可以是自然冷却或强制冷却,具体取决于所需的退火效果。
通过以上步骤,不锈钢内部的晶体结构会发生变化,使得材料更加柔软、易于加工,并且能够获得所需的机械性能。
退火可以消除加工硬化、提高塑性和降低硬度,使得不锈钢更加适合进一步加工和成形。
304不锈钢板加工退火软化工
304不锈钢板加工退火软化工
经加工硬化的304不锈钢可采用高温和低温退火两种方式来恢复塑性,降低硬化程度,并消除或减少残余应力,为了不使材料产生敏化,退火时应避开500℃~850℃的敏化温度范围。
低温退火对304不锈钢的屈服强度影响较小,在500℃以下退火,退火后屈服强度值变化较小,高温退火对试样屈服强度的影响较大,预形变量为15%时在1050℃下退火后Re 降到260MPa,Rm几乎随退火温度成线性下降,但是变化的幅度比Re小得多。
同时,试样的维氏硬度值随退火温度的升高而下降。
随着退火温度的升高,试样伸长率明显提高,特别是高温退火状态下,Re下降最为明显,达到了完全软化状态。
在1050℃退火伸长率A、硬度HV达到软化的最佳组合。
冷轧不锈钢的退火及酸洗工艺
冷轧不锈钢的退火及酸洗工艺不锈钢热轧带钢经热带退火酸洗后,为了达到一定的性能及厚度要求,需进行常温轧制处理,即冷轧。
不锈钢冷轧时发生加工硬化,冷轧量越大,加工硬化的程度也越大,若将加工硬化的材料加热到200—400℃就能够排除变形应力,进一步提升温度则发生再结晶,使材料软化。
冷轧后的退火按退火方式分为连续卧式退火和立式光亮退火;按退火工序分为中间退火和最终退火。
顾名思义,中间退火是指中间轧制后的退火,而最终退火是指最终轧制后的退火,两者在工艺操纵和退火目的上无全然区别,因此下文统称为冷轧退火或者退火。
连续卧式退火(连退炉)连退炉是目前广为使用的退火设备,广泛用于带钢的热处理,其特点是带钢在炉内呈水平状态,边加热边前进。
炉子的结构一样要紧由预热段、加热段和冷却段组成。
卧式退火炉通常与开卷机、焊机、酸洗线等组成一条连续退火酸洗机组。
冷轧退火对不锈钢成品材料的机械性能有专门大阻碍,如晶粒度、抗拉强度、硬度、延伸率和粗糙度等。
其中退火温度和退火时刻对冷轧材料再结晶后的晶粒度具有最直截了当的阻碍。
10 晶粒度(ASTM)5 0 2 46 8 退火时刻(分)图1.SUS304带钢1100℃时退火时刻与晶粒度关系示意图如前所述,连退炉一样由预热、加热、冷却三大部分组成。
预热段没有烧嘴燃烧,而是利用后面加热段的辐射热来加热带钢,如此能够有效的利用热能,节约能源成本。
加热段利用燃料燃烧直截了当对带钢进行加热,该段一样分为若干各区,每个区都有高温计来操纵和显示温度。
燃烧后高达700多度的废气被废气风机抽出加热室后进入换热器,在换热器内将冷的燃烧空气进行加热(可加热到400多度),加热后的燃烧空气直截了当被送到各个烧嘴。
换热器的目的在于有效回收废气热量。
炉内燃烧条件的治理。
燃料(液化石油气或天然气)在炉内的燃烧状况对质量、成本、热效率等都有专门大阻碍。
空燃比是燃烧治理的一个重要指标。
空燃比越高,燃烧越充分,然而排废量也相应增加,炉内氧含量提升,增加了带钢的氧化程度。
不锈钢退火分类
不锈钢退火分类
退火是将工件加热到适当温度,保持一定时间,然后慢慢冷却的热处理工艺。
钢的退火工艺种类很多,根据加热温度可分为两大类:一类是在临界温度(Ac1或Ac3)以上的退火,又称为相变重结晶退火,包括完全退火、不完全退火、球化退火和扩散退火(均匀化退火)等;另一类是在临界温度以下的退火,包括再结晶退火及去应力退火等。
按照冷却方式,退火可分为等温退火和连续冷却退火。
1、完全退火和等温退火,完全退火又称重结晶退火,一般简称为退火,它是将钢件或钢材加热至Ac3以上20~30℃,保温足够长时间,使组织完全奥氏体化后缓慢冷却,以获得近于平衡组织的热处理工艺。
这种退火主要用于亚共析成分的各种碳钢和合金钢的铸,锻件及热轧型材,有时也用于焊接结构。
一般常作为一些不重工件的最终热处理,或作为某些工件的预先热处理。
2、球化退火,球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢(如制造刃具、量具、模具所用的钢种)。
其主要目的在于降低硬度,改善切削加工性,并为以后淬火作好准备。
3、去应力退火,去应力退火又称低温退火(或高温回火),这种退火主要用来消除铸件,锻件,焊接件,热轧件,冷拉件等的残余应力。
如果这些应力不予消除,将会引起钢件在一定时间以后,或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹。
4.不完全退火是将钢加热至Ac1~Ac3(亚共析钢)或
Ac1~ACcm(过共析钢)之间,经保温后缓慢冷却以获得近于平衡组织的热处理工艺。
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外文翻译《304L不锈钢经大应变冷轧和温轧处理后的退火表现》摘要将304L型奥氏体不锈钢在环境温度和573K下进行平板轧制以达到完全的三相应变,然后在873K,973K和1073 K的温度下退火。
退火过程中的结构变化与奥氏体逆转(冷轧样品),再结晶和晶粒生长有关,这取决于退火温度。
冷轧和冷轧样品在经过973K / 1073K退火后,得到的晶粒生长指数为4和5,而晶粒粗化非常缓慢却发生在873K下。
奥氏体区退火过程中的组织相变特征为:冷/热轧组织的逐渐细化,尽管主要的结构组织成分如黄铜,{110} <112>和硫,{123} <634>仍保留在退火样品中,与微观组织演化的退火机制无关。
退火期间的晶粒粗化的同时也伴随着晶粒的逐渐软化。
通过冷/暖轧加工退火后的超细晶粒钢的屈服强度可以通过霍尔-彼特的类型关系表示,σ0= 160MPa,ky = 470MPa m0.5。
关键词:奥氏体不锈钢;热机械加工;电子显微镜;相变;再结晶;组织1.简介铬镍奥氏体不锈钢是从厨房用具到宇宙飞船零件的各种工程应用中使用最广泛的结构材料之一。
奥氏体不锈钢经常以冷轧半成品的形式生产。
在冷轧的众多优点中,有一点需要特别强调,那就是关于具有低堆垛层错能(SFE)的面心立(fcc)奥氏体不锈钢,即强化。
此时屈服强度可以提高到2000MPa以上。
然而在另一方面,大变形冷加工也会导致塑性的急剧下降。
在经过相当大的轧制变形之后,拉伸试验中的总伸长率可能降低到几个百分点。
这个缺点限制了冷轧奥氏体不锈钢作为半成品的深加工,例如多种冲压成形工序。
此外,奥氏体不锈钢通常在冷加工过程中的应变诱发的马氏体相变,会使钢的物理性能发生变化,这对它在某些方面的应用可能是非常有害的。
在冷加工的奥氏体不锈钢中回收塑性和奥氏体组织的常用方法是在高于奥氏体反转的温度下进行退火处理。
冷轧和热处理的适当组合可以产生很好的机械性能,包括高强度和足够的延展性。
冷加工和退火奥氏体不锈钢的极具吸引力的机械性能归功于其具有的超细晶粒(UFG)微结构。
由于退火(马氏体相变为奥氏体)相变后奥氏体的再结晶,后者在冷加工钢中容易发生。
在随后的退火过程中,在大部分应变金属材料中,特定重结晶机制青睐于产生UFG结构。
在持续的动态后再结晶方面,已经考虑了亚微晶或纳米晶体金属和严重塑性变形处理的合金的退火行为。
与冷加工材料中的普通不连续再结晶相反,连续重结晶不会产生任何成核阶段,并且在加热时发展得很好,当由先前的大应变变形产生的超微晶体开始均匀地生长时自发或短暂重结晶。
尽管对通过冷加工退火处理的UFG奥氏体不锈钢进行了大量研究,但是UFG 微结构形成的机理,即奥氏体反转和重结晶、退火过程中的UFG结构稳定性以及组织相变的过程仍然没有得到足够详细的描述。
奥氏体反转的操作机理,即剪切或扩散,取决于吉布斯自由能的差异,尽管这两种机制经常被认为是同时运行的。
另外具有完全奥氏体组织的加工硬化不锈钢也可以通过在高温下温热轧制得到,约0.3〜0.4 Tm(同源温度/熔点)。
然后,后续的退火处理可以得到UFG微结构和改善的机械性能。
然而,退火过程中UFG显微组织/纹理演化的规律以及对大应变温轧后的奥氏体不锈钢的机械性能的影响尚不清楚。
本工作的目的是研究具有增强耐腐蚀性的奥氏体不锈钢在经过冷轧和温轧以达到大的总应变的过程中的退火行为和机械性能。
本文介绍了在室温和573K下轧制过程中产生的变形微观结构对退火微观结构的影响的比较分析,特别是晶粒粗化动力学和组织相变。
图1 在温暖(b)和冷(c,d)轧制过程中,304L型不锈钢的初始(a)和变形(b-d)微观结构演变为总三相应变。
2. 试验研究了304L型奥氏体钢(Fe-0.04C-18.2Cr-8.8Ni-1.65Mn-0.43Si-0.05P-0.04S,全部以重量%计)。
钢在1100℃下热锻,然后空气冷却,得到平均晶粒尺寸为24μm 的均匀微观结构。
使用2辊轧机在室温(293K)下以5m / min的线速度和等温条件下的573K下进行轧制,将轧辊和样品都预热至指定温度(注意,在多次轧制中忽略可能的应变诱导加热,对于冷和热处理,每个轧制通过中减少约10%)。
将样品轧制至总真实应变ε= 3(厚度从30mm减小到1.5毫米)。
轧制样品在常规马弗炉中在873至1073K范围内的各种温度下退火,然后水淬。
通过维氏硬度试验研究退火软化,负载为3N 。
使用JEM-2100透射电子显微镜(TEM )和装备有电子背散射衍射的Nova Nanosem 450扫描电子显微(TEM )进行微结构和纹理表(EBSD )分析仪在垂直于横向(TD )的样品部分。
通过对通过X 射线分析,磁感应法和EBSD 技术获得的数据进行平均,确定了应变诱导马氏体的体积分数。
横向晶粒尺寸用方向成像显微镜显微照片通过沿法线方向(ND )的线性截距法测量。
除定向成像显微镜外,晶粒/亚晶粒之间的取向误差也通过常规TEM 菊池线法进行聚焦束技术分析。
通过拉伸试验评估加工样品的机械性能,使用标准长度为12mm ,横截面为3.0×1.5mm 2的扁平试样。
使用Instron 5882试验机在环境温度和2mm / min 的十字头速率下测试样品。
拉伸轴平行于轧制方向(RD )。
图2欧拉空间中奥氏体和马氏体相的主要结构组分的位置以及冷轧后的304L 型不锈钢的方向分布函数(245φ=︒)表1纹理组件的定义3. 结果与讨论3.1变形微结构和组织在对冷轧和温轧进行研究后,钢中形成的变形微观结构以及初始的热锻造微观结构如图1所示。
温轧微观结构由扁平的波状奥氏体晶粒/亚晶粒组成,其沿着轧制方向高度伸长。
轧制微观结构的波浪特征是由于穿过扁平谷物/亚种族的微锯齿带的高密度产生的。
另一方面,冷轧伴随着应变诱发马氏体转变。
马氏体级分在本样本中包含0.75。
因此,冷轧微观组织主要由具有残留奥氏体的高伸长(层状)应变诱导马氏体组成。
类似于暖轧,在冷轧过程中经常发展的微锯齿带。
图3 退火温度/时间对通过冷热轧处理的304L不锈钢的硬度(Hv)的影响冷轧后的相应纹理作为定向分布函数(ODF)的代表性部分如图2所示。
组织结构示意图中的颜色(见表1)对应于图1中的反极图。
热轧组织主要以两种结构成分为特征,即具有几乎相同强度的黄铜({110} <112>)和S({123} <634>)。
这些成分对应于图1b中的紫色,主要是波纹扁平晶粒/亚晶粒。
这是典型的具有低至中等SFE的fcc金属的变形结构。
除了黄铜和S成分之外,温轧变形组织包括相对较强的高斯组织成分({110} <100>),其与微锯齿带内的超细晶粒(图1b中的红色)相关联。
冷轧奥氏体的特征在于几乎相同的组织成分,主要是黄铜,这可归因于SFE的降低,同时轧制温度降低。
应变诱导马氏体表现出强烈的I*结构成分({223} <110>)(对应于图1c中的绿色),以及显着的γ纤维<111>∥ND。
在大变形冷轧后,在体心立方金属中经常观察到类似的纹理,并且通常与({110} <111>)类型的主要操作滑移系统相关联。
3.2退火软化和微结构在30分钟退火期间发生显着的软化,软化水平基本上取决于退火温度。
此外,它受到先前轧制温度的一些影响,即冷轧样品的硬度值比热轧轧制样品的硬度要高(图3)。
在873 K退火不会导致显着的软化; 退火30分钟后硬度降低约5-10%,然后进一步退火时软化缓慢。
相比之下,退火温度的升高显着降低了硬度。
在973K和1073K退火30分钟时的硬度下降分别为20-30%和40-50%。
退火30分钟后迅速软化,随着退火时间的延长,硬度稳定下降。
在温轧样品中演化的典型退火微观结构如图4所示。
在873K的退火过程中,温轧微观结构的薄饼形态并没有显着变化,尽管再结晶晶粒沿着轧制方向晶粒在高度细长的边界处以及在足够的退火时间之后在微锯齿带中发展成UFG链。
从图4中可以清楚地看到,在973-1073K的退火过程中,在温轧样品中容易发生重结晶。
当新颗粒的链刚出现时,在973K温度下退火30分钟进行早期再结晶。
然后,再结晶快速传播通过样品,导致UFG微观结构的完全发育。
退火温度升高到1073K,显着提高了再结晶动力学。
退火30分钟后,在1073 K退火过程中只有正常晶粒生长。
图4 304L型不锈钢的典型微观结构经受温轧至三相完全应变,然后在873K,973K和1073K的温度下退火图5 在304L型不锈钢中经受冷轧至完全三相应变为,然后在873K,973K和1073K的温度下退火的典型微观结构应变诱发马氏体在873K时不能完全转化为奥氏体。
因此,在冷轧样品中,在873 K的退火过程中,两相微观结构显示了约65%的奥氏体和35%的铁素体退火(图5)。
与在873K退火后大部分加工硬化残余物的热轧样品相反,部分奥氏体反转和再结晶导致冷轧样品在30分钟退火后立即发生UFG显微组织。
铁素体晶粒的存在稳定了双相(奥氏体-铁素体)微结构在873K退火期间的晶粒粗化。
另一方面,冷轧样品中的应变诱发马氏体在加热至973-1073K时完全转变为奥氏体。
因此,在这些温度下冷轧样品的长时间退火伴随着与热轧样品类似的逐渐晶粒生长。
退火过程中冷轧样品的结构变化可概括为快速奥氏体逆转,同时重结晶,然后是正常的晶粒生长。
图6 在873 K(a)和973 K(b)进行冷轧退火30分钟的304L型不锈钢的精细结构在冷轧样品退火时发展的精细结构如图6所示。
这些显微照片说明退火后冷轧样品中开发的UFG微结构的一些细节。
奥氏体反转均匀地发生,导致在873K处的奥氏体和未变质的铁素体晶粒均匀地分布在整个微观结构中(图6a)。
相/晶粒/亚晶界的网络使得由超细奥氏体和铁素体晶粒/亚晶粒组成的均匀微观结构在外观上相当相似。
这些超细奥氏体和铁素体微晶在其内部含有位错,因此,其特征在于内部应力高,如TEM图像上的弹性弯曲轮廓(图6a中的扩大部分)所提出的。
从图中可以清楚地看到,如图6b所示,在973K处的奥氏体反转和再结晶导致几乎等轴的细晶粒,其完全被高角度边界限制。
还应注意,一些退火晶粒(图6d)的特征还在于高位错密度。
该特征区分了目前的微结构与通过一次再结晶发展的常规退火。
图7 在指定温度退火过程中,在(a)和冷(b)轧制的不锈钢样品中晶粒粗化图7表示冷轧和冷轧样品退火期间的晶粒尺寸的定量变化。
图7中的填充符号对应于晶粒尺寸,其被评估为具有θ≥15°的取向偏差的普通晶界之间的距离,即,从测量中省略了双相关边界,而开放符号表示作为所有的平均间距的晶粒尺寸包括双相关的边界。
在873K退火期间的晶粒粗化的特征在于在873K退火期间的动力学相当慢,不管冷轧样品中的单相(奥氏体)或冷轧样品中的两相(奥氏体-铁素体)微结构。