不锈钢热处理知识
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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 )大金元素的钢材,它在空气作用下能保持金属光泽,也就是具有不生锈的特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坚固的氧化薄膜(钝化膜),使金属与外界质隔离而不发生化学作用。在有些除含较多的铬( Cr )外,还匹配加入较多的其他合金元素,如镍(之在空气中、水中、蒸汽中、都具有很好的化学稳定性,而且在许多种酸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;也特点分成耐酸不锈钢和耐热不锈钢等;通常以金相组织进行分类。按金相铁素体(F)型不锈钢、马氏体(M)型不锈钢、奥氏体—铁素体(A—F)型双奥氏体—马氏体(A—M)型双相不锈钢和沉淀硬化(PH)型不锈钢。
(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质量分数在 11.5%~32.0% 范围内。但是碳的含量极低 <0.2%,不可淬火。量的提高,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这类钢中铬的质量分数为 11.5%-18.0% 但碳的质量分数最高达 0.6% 。碳提高了钢的强度和硬度。在这类钢中加入的少量镍可以促使生成马氏体,
高其耐蚀性。这类钢具有一定的耐蚀性和较好的热稳定性以及热强性,可低于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高的零件,如汽轮机的叶片、内燃机排气阀和医疗器械。
(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(添加适当的镍(镍的质量分数为 8%-25%)而形成的,具有奥氏体型不锈钢热处理使晶粒细化,也不能经过淬火来提高其硬度。这类钢的冷加工硬化常没有磁性,经过冷作可在钢内析出少量铁素体或马氏体的组织,会出现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这也是它们被广泛采用的原因之一。奥氏体型不锈钢同绝大多数的其它金似,其抗拉强度、屈服强度和硬度,随着温度的降低而提高;塑性则随着减小。其抗拉强度在温度 15~800 范围内增大较快,温度进一步降低时则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,其冲击慢,并不存在脆性转变温度。
(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镍 - 铜、镍 - 铬以及其他以镍 - 铬为基础的特殊不锈钢也属于此类。此料具有特殊的特性,有固定的材料名称,如
ronifer,Nikrofer,AIIoy,ferrotherm,HasteIIoy,IncoIoy,InconeI,Mone 料也有属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
304不锈钢;
C≤0.08 Cr 18.0~20.0 Ni8.00~10.50 屈服强度(N/mm2)≥205
抗拉强度≥520
延伸率(%)≥40
硬度HB ≤187 HRB≤90 HV ≤200
密度7.93 g·cm-3
比热c(20℃)0.502 J·(g·C)-1
热导率λ/W(m·℃)-1 (在下列温度/℃) 20 100 500
12.1 16.3 21.4
线胀系数α/(10-6/℃) (在下列温度间/℃)