不锈钢之热处理
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度(450-870℃)低于或略高于TiC和NbC的 溶解温度（750-1120 ℃）。一般推荐为 870-950 ℃。
2) 保温时间：2-4小时(依工件形状，合金元 素等）。厚度或直径为25mm的保温时间2 小时，超过的加计1小时。
1. 3) 冷却：较小的冷却速度，如空冷或炉 冷。
2020/12/14
2) 475℃脆性：400-500 ℃长期停留，形成富Cr相与母相共格引起点 阵畸变和内应力。强度升高，韧性降低、耐蚀性降低。
2020/12/14
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目录
一、奥氏体不锈钢热处理 二、铁素体不锈钢热处理 三、马氏体不锈钢热处理 四、析出硬化不锈钢热处理
2020/12/14
3
一、奥氏体不锈钢热处理
1.奥氏体不锈钢热处理目的
(1)奥氏体不锈钢基体组织为 奥氏体，在加热和冷却过 程中不发生马氏体相变， 没有淬硬性。
(2)奥氏体热处理的目的是提 高耐蚀性，消除第二相带 来的不利影响，消除应力 ，或使已经加工硬化的材 料得到软化。
不锈钢之热处理
前言、不锈钢热处理
1. 随着冶金技术的发展，各类优质不锈钢不断出现。尽管冶 金行业可以不断研发优质钢种，但是需要正确的热处理才 能更好的发挥不锈钢的功能。
2. 不同钢种的不锈钢加热冷却过程中，基体组织转变不同， 碳、氮化物以及金属间化合物生成转变不同，对不锈钢的 性能影响不同。因此，在不锈钢热处理过程中应根据钢种 和使用目的选择合适的热处理工艺。
一、奥氏体不锈钢热处理
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(3) 去应力退火方法
2020/12/14
一、奥氏体不锈钢热处理
说明：表中方法顺序为优先选择顺序
A：1010-1120℃加热保温后缓慢冷却。
B：850-900℃加热保温后缓慢冷却。
C：1010-1120℃加热保温后快速冷却。
D：480-650 ℃加热保温后缓慢冷却。
原子扩散速率 ：碳原子半
径小，扩散速率较大。铬 原子半径大，扩散速率较 小。
贫铬区
固溶化处理
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一、奥氏体不锈钢热处理
2.热处理的理论基础
σ相
(3) σ相
1）产生条件
620~840 ℃温区，长时间加热 加入铁素体形成元素，如Ti、Nd等。 采用形成铁素体形成元素高的焊条焊缝
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一、奥氏体不锈钢热处理
2.热处理的理论基础
(1) 析出物生成温度
δ-Fe生成温度范围(约1100 ℃以上)
1000
固溶化热处理温度范围(约950~1100 ℃)
Ti安定化处理温度范围(约870~950 ℃)
800
σ相析出温度范围(约620~840 ℃)
600
Cr23C6析出温度范围(约450~870℃)
碳含量不大于0.08%，有效尺寸小于3mm的不锈钢，选用风冷。 有效尺寸小于0.5mm的薄件可空冷。
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一、奥氏体不锈钢热处理
(1) 固溶化处理
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一、奥氏体不锈钢热处理
3.热处理工艺
(2) 安定化处理
安定化处理是含Nd或Ti的奥氏体不锈钢采用 的热处理方法。 1) 安定化处理温度：高于铬的碳化物溶解温
400
200
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一、奥氏体不锈钢热处理
2.热处理的理论基础
(2) 合金碳化物的析出与溶解
1) 碳溶解度
304(18Cr-8Ni)，1200℃碳的溶 解度0.34%，1000 ℃碳的溶解 度0.18%。 600 ℃碳的溶解度 0.03% 。
304碳含量不大于0.08%，1000 ℃以上碳固溶于奥氏体中，由 于碳原子半径小，所以温度降 低时碳原子沿着晶界析出。
中。 以Mn、N代Ni的奥氏体中。
2）不利影响
降低塑性，特别是冲击韧性。 σ相是富金属间化合物，形成时易导致
晶间腐蚀，Cl-介质中点蚀。
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一、奥氏体不锈钢热处理
2.热处理的理论基础
(4) δ-铁素体
1）产生条件
铸造的铬-镍奥氏体不锈钢，铸态化学 成份不均匀，铁素体形成元素偏聚区。
12
一、奥氏体不锈钢热处理
3.热处理工艺
(3) 去应力退火
1) 奥氏体不锈钢的去应力退火工艺，应根据奥氏体不锈钢的材质、使用 环境、消除应力的目的及工件形状尺寸等情况选择。
2) 去应力退火的目的 去除残余应力，降低应力腐蚀破裂。 保证工件最终尺寸的稳定性。
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3) 应力腐蚀破坏
此时可采用A或B处理。
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二、铁素体不锈钢热处理
1.铁素体不锈钢热处理目的
(1)铁素体不锈钢一般情况下是稳定的单相铁素体 组织， 加热冷却过程中不发生马氏体相变，不能淬硬化。
(2)铁素体不锈钢热处理的目的是消除或减弱在生产工序中 可能产生的第二相及其带来的不利影响。
1) σ相脆性：540-815℃长期停留， σ相硬而脆的，降低钢的塑性 和耐蚀性。
0.34% 0.18% 0.03%
பைடு நூலகம்
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18Cr-8Ni
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一、奥氏体不锈钢热处理
(2)合金碳化物的析出与溶解
2)晶间贫铬
碳溶解度：温度降低，溶
解度降低。
碳原子半径：原子半径小，
溶解度降低，沿晶界析出。
稳定性：析出碳原子不稳
定，与Cr、Fe生产稳定的 Cr23C6或(FeCr)23C6 。
一些奥氏体不锈钢的焊缝组织中。
2）有利影响
含5-20%δ-铁素体，减少晶间腐蚀。 提高屈服强度。 在低应力条件下可降低应力腐蚀的敏感
性。 焊接时，减少焊接热裂纹形成的可能性
3）不利影响
压力加工时易形成裂纹(两种组织变形能力不同)。
δ-铁素体
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一、奥氏体不锈钢热处理
3.热处理工艺
E：430-480 ℃加热保温后缓慢冷却。
F：200-480 ℃加热保温后缓慢冷却
保温时间：按每25mm，保温1-4h， 较低温度时采用较长保温时间。
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。
福欣特殊鋼專案組組•內教如育果訓工練件在最终加工后进行C处理时，
(1) 固溶化处理
1) 固溶化处理温度：950-1150℃ 2) 保温时间：比一般合金钢长20-30%。 3) 冷却：碳化物形成温度区间(450-850℃)需快冷，冷却方式有以下原则
铬含量大于22%，且镍含量较高；碳含量大于0.08%；碳含量不大 于0.08%但有效尺寸大于3mm的不锈钢，选用水冷。
2) 保温时间：2-4小时(依工件形状，合金元 素等）。厚度或直径为25mm的保温时间2 小时，超过的加计1小时。
1. 3) 冷却：较小的冷却速度，如空冷或炉 冷。
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2) 475℃脆性：400-500 ℃长期停留，形成富Cr相与母相共格引起点 阵畸变和内应力。强度升高，韧性降低、耐蚀性降低。
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目录
一、奥氏体不锈钢热处理 二、铁素体不锈钢热处理 三、马氏体不锈钢热处理 四、析出硬化不锈钢热处理
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一、奥氏体不锈钢热处理
1.奥氏体不锈钢热处理目的
(1)奥氏体不锈钢基体组织为 奥氏体，在加热和冷却过 程中不发生马氏体相变， 没有淬硬性。
(2)奥氏体热处理的目的是提 高耐蚀性，消除第二相带 来的不利影响，消除应力 ，或使已经加工硬化的材 料得到软化。
不锈钢之热处理
前言、不锈钢热处理
1. 随着冶金技术的发展，各类优质不锈钢不断出现。尽管冶 金行业可以不断研发优质钢种，但是需要正确的热处理才 能更好的发挥不锈钢的功能。
2. 不同钢种的不锈钢加热冷却过程中，基体组织转变不同， 碳、氮化物以及金属间化合物生成转变不同，对不锈钢的 性能影响不同。因此，在不锈钢热处理过程中应根据钢种 和使用目的选择合适的热处理工艺。
一、奥氏体不锈钢热处理
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(3) 去应力退火方法
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一、奥氏体不锈钢热处理
说明：表中方法顺序为优先选择顺序
A：1010-1120℃加热保温后缓慢冷却。
B：850-900℃加热保温后缓慢冷却。
C：1010-1120℃加热保温后快速冷却。
D：480-650 ℃加热保温后缓慢冷却。
原子扩散速率 ：碳原子半
径小，扩散速率较大。铬 原子半径大，扩散速率较 小。
贫铬区
固溶化处理
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一、奥氏体不锈钢热处理
2.热处理的理论基础
σ相
(3) σ相
1）产生条件
620~840 ℃温区，长时间加热 加入铁素体形成元素，如Ti、Nd等。 采用形成铁素体形成元素高的焊条焊缝
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一、奥氏体不锈钢热处理
2.热处理的理论基础
(1) 析出物生成温度
δ-Fe生成温度范围(约1100 ℃以上)
1000
固溶化热处理温度范围(约950~1100 ℃)
Ti安定化处理温度范围(约870~950 ℃)
800
σ相析出温度范围(约620~840 ℃)
600
Cr23C6析出温度范围(约450~870℃)
碳含量不大于0.08%，有效尺寸小于3mm的不锈钢，选用风冷。 有效尺寸小于0.5mm的薄件可空冷。
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一、奥氏体不锈钢热处理
(1) 固溶化处理
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一、奥氏体不锈钢热处理
3.热处理工艺
(2) 安定化处理
安定化处理是含Nd或Ti的奥氏体不锈钢采用 的热处理方法。 1) 安定化处理温度：高于铬的碳化物溶解温
400
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一、奥氏体不锈钢热处理
2.热处理的理论基础
(2) 合金碳化物的析出与溶解
1) 碳溶解度
304(18Cr-8Ni)，1200℃碳的溶 解度0.34%，1000 ℃碳的溶解 度0.18%。 600 ℃碳的溶解度 0.03% 。
304碳含量不大于0.08%，1000 ℃以上碳固溶于奥氏体中，由 于碳原子半径小，所以温度降 低时碳原子沿着晶界析出。
中。 以Mn、N代Ni的奥氏体中。
2）不利影响
降低塑性，特别是冲击韧性。 σ相是富金属间化合物，形成时易导致
晶间腐蚀，Cl-介质中点蚀。
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一、奥氏体不锈钢热处理
2.热处理的理论基础
(4) δ-铁素体
1）产生条件
铸造的铬-镍奥氏体不锈钢，铸态化学 成份不均匀，铁素体形成元素偏聚区。
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一、奥氏体不锈钢热处理
3.热处理工艺
(3) 去应力退火
1) 奥氏体不锈钢的去应力退火工艺，应根据奥氏体不锈钢的材质、使用 环境、消除应力的目的及工件形状尺寸等情况选择。
2) 去应力退火的目的 去除残余应力，降低应力腐蚀破裂。 保证工件最终尺寸的稳定性。
2020/12/14
13
3) 应力腐蚀破坏
此时可采用A或B处理。
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二、铁素体不锈钢热处理
1.铁素体不锈钢热处理目的
(1)铁素体不锈钢一般情况下是稳定的单相铁素体 组织， 加热冷却过程中不发生马氏体相变，不能淬硬化。
(2)铁素体不锈钢热处理的目的是消除或减弱在生产工序中 可能产生的第二相及其带来的不利影响。
1) σ相脆性：540-815℃长期停留， σ相硬而脆的，降低钢的塑性 和耐蚀性。
0.34% 0.18% 0.03%
பைடு நூலகம்
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18Cr-8Ni
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一、奥氏体不锈钢热处理
(2)合金碳化物的析出与溶解
2)晶间贫铬
碳溶解度：温度降低，溶
解度降低。
碳原子半径：原子半径小，
溶解度降低，沿晶界析出。
稳定性：析出碳原子不稳
定，与Cr、Fe生产稳定的 Cr23C6或(FeCr)23C6 。
一些奥氏体不锈钢的焊缝组织中。
2）有利影响
含5-20%δ-铁素体，减少晶间腐蚀。 提高屈服强度。 在低应力条件下可降低应力腐蚀的敏感
性。 焊接时，减少焊接热裂纹形成的可能性
3）不利影响
压力加工时易形成裂纹(两种组织变形能力不同)。
δ-铁素体
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一、奥氏体不锈钢热处理
3.热处理工艺
E：430-480 ℃加热保温后缓慢冷却。
F：200-480 ℃加热保温后缓慢冷却
保温时间：按每25mm，保温1-4h， 较低温度时采用较长保温时间。
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。
福欣特殊鋼專案組組•內教如育果訓工練件在最终加工后进行C处理时，
(1) 固溶化处理
1) 固溶化处理温度：950-1150℃ 2) 保温时间：比一般合金钢长20-30%。 3) 冷却：碳化物形成温度区间(450-850℃)需快冷，冷却方式有以下原则
铬含量大于22%，且镍含量较高；碳含量大于0.08%；碳含量不大 于0.08%但有效尺寸大于3mm的不锈钢，选用水冷。