不锈钢热处理知识

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，当加工量超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）

能优先与碳结合，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能优先与碳结合，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

不锈钢材料常识

1.什么是不锈钢？

不锈钢是在普通碳钢的基础上，加入一组铬的质量分数（ wCr ）大于 12% 合金元素的钢材，它在空气作用下能保持金属光于在这类钢中含有一定量的铬合金元素，能使钢材表面形成一层不溶解于某些介质的坚固的氧化薄膜（钝化膜），使金属与钢中，有些除含较多的铬（ Cr ）外，还匹配加入较多的其他合金元素，如镍（ Ni ），使之在空气中、水中、蒸汽中、都酸、碱、盐的水溶液中也有足够的稳定性，甚至在高温或低温环境中，仍能保持其耐腐蚀的优点。

2.不锈钢分类方法有几种？

按主要化学组成分铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等；也可以以性能特点分成耐酸不锈钢和耐热不锈钢等；通常为：铁素体(F)型不锈钢、马氏体(M)型不锈钢、奥氏体—铁素体(A—F)型双相不锈钢、奥氏体—马氏体(A—M)型

(1) 铁素体型不锈钢 F 铁素体具有磁性，它的内部显微组织为铁素体，其铬的质量分数在 %～% 范围内。但是碳的含提高，其耐酸性也提高，加入钼（Mo）后，则可提高耐酸腐蚀性和抗应力腐蚀的能力。

(2) 马氏体型不锈钢 M 其显微组织为马氏体，马氏体不锈钢同样也具有磁性，这类钢中铬的质量分数为 %% 但碳的质了钢的强度和硬度。在这类钢中加入的少量镍可以促使生成马氏体，同时又能提高其耐蚀性。这类钢具有一定的耐蚀性作为温度低于700℃ 以下长期工作的耐热钢使用。它广泛用来制造对韧性和冲击韧度要求较高的零件，如汽轮机的叶

(3) 奥氏体型不锈钢 F 其显微组织为奥氏体，它是在高铬不锈钢中（17—26%）添加适当的镍（镍的质量分数为 8%-不能利用热处理使晶粒细化，也不能经过淬火来提高其硬度。这类钢的冷加工硬化程度高，通常没有磁性，经过冷作可织，会出现少量磁性。奥氏体型的钢板的综合性能最好，既有足够的强度，又有极好的塑性同时硬度也不高，这也是它不锈钢同绝大多数的其它金属材料相似，其抗拉强度、屈服强度和硬度，随着温度的降低而提高；塑性则随着温度降低范围内增大较快，温度进一步降低时则变化缓慢，而屈服强度有增长是较为均匀的。更重要的是：随着温度的降低，其变温度。

(4)其他特殊材料的应用领域开发出特殊材料。例如:所说的奥氏体一铁素体型双钢,

其显微组织为奥氏体加铁素体。它含有 18-25% 的铬， 4-7% 的镍以及 4% 的钼。镍、镍 - 铜、镍 - 铬以及其他以类。此类特殊材料具有特殊的特性，有固定的材料名称，如ronifer,Nikrofer,AIIoy,ferrotherm,HasteIIoy,IncoIo 材料号及其化学成份。

3.中国与世界各地区不锈钢钢号近似对照

热导率λ/W(m·℃)-1 (在下列温度/℃)

20 100 500

线胀系数α/(10-6/℃) (在下列温度间/℃)

20～100 20～200 20～300 20～400

电阻率Ω·mm2·m-1

熔点1398～1420℃

316L不锈钢

C≤ ～Mo ≥175 Mn<=

Si<= Cr16--18 S<= P<=

屈服强度（N/mm2）≥480

抗拉强度延伸率（%）≥40

硬度HB≤187 HRB≤90 HV≤200

密度7.87 g·cm-3

比热c(20℃) J·(g·C)-1

热导率λ/W(m·℃)-1 (在下列温度/℃)

100 300 500

线胀系数α/(10-6/℃) (在下列温度间/℃)

20～100 20～200 20～300 20～400 20～500

电阻率Ω·mm2·m-1

熔点1371～1398℃

回答1）现在最常用的两种不锈钢304，316（或对应于德/欧标的,），316与304在化学成分上的最主要区别就是

316含Mo，而且一般公认，316的耐腐蚀性更好些，比304在高温环境下更耐腐蚀。所以在高温环境下，工程师一般都会选用316材料的零部件。但所谓事无绝对，在浓硫酸环境下，再高温度也千万别用316！不然这事可就出大了。学机械的人都学过螺纹，还记得为了防止在高温情况下螺纹咬死，需要涂抹的一种黑乎乎的固体润滑剂吧：二硫化钼（MoS2）,从它就得出了2点结论不是：[1]Mo确实是一种耐高温的物质（知道黄金用什么坩埚熔吗钼坩埚！）。[2]：钼很容易和高价硫离子反应生成硫化物。呵呵，所以没有任何一种不锈钢是超级无敌耐腐蚀的。说到底，不锈钢就是一块杂质（不过这些杂质可都比钢更耐腐蚀^^）较多的钢，是钢就可以和别的物质反应。

2） 304及316表示的是不锈钢

3）第一个数字3表示钢类为镍铬奥氏体钢

4）后两位数字表示序号

5）具体钢材成分可见《ASME锅炉及压力容器规范II材料A篇铁基材料》（上册）P434

316和317不锈钢（317不锈钢的性能见后）是含钼不锈钢种。