不锈钢热处理知识精编版

不锈钢热处理知识文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
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，持金属光泽，也就是具有不生锈的特性。

这是由于在这类钢中含有一定量的铬合金元素，能使钢溶解于某些介质的坚固的氧化薄膜（钝化膜），使金属与外界质隔离而不发生化学作用。

在这类多的铬（ 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、的化学稳定性，而且在许多种酸、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通常以金相组织进行分类。

按金相组织分为：铁素体(F)型不锈钢、马氏体(M)型不锈钢、奥氏型双相不锈钢、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，其铬的质量分数在 %～的含量极低 <%,不可淬火。

随着铬含量的提高，其耐酸性也提高，加入钼（Mo）后，则可提高腐蚀的能力。

(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，这类钢中铬的质的质量分数最高达 % 。

碳含量增高，提高了钢的强度和硬度。

在这类钢中加入的少量镍可以促时又能提高其耐蚀性。

这类钢具有一定的耐蚀性和较好的热稳定性以及热强性，可以作为温度低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，如汽轮机的叶片、内器械。

(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（17—26%）添加适当的镍8%-25%）而形成的，具有奥氏体型不锈钢不能利用热处理使晶粒细化，也不能经过淬火来提高其加工硬化程度高，通常没有磁性，经过冷作可在钢内析出少量铁素体或马氏体的组织，会出现少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，这也是它们被广泛奥氏体型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，随着温度的随着温度降低而减小。

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变化有增长是较为均匀的。

更重要的是：随着温度的降低，其冲击韧度减少缓慢，并不存在脆性转变
(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 - 铜以镍 - 铬为基础的特殊不锈钢也属于此类。

此类特殊材料具有特殊的特性，有固定的材料名称ronifer,Nikrofer,AIIoy,ferrotherm,HasteIIoy,IncoIoy,InconeI,MoneI 。

这些材料也有属份。

3.中国与世界各地区不锈钢钢号近似对照
304不锈钢；
C≤ Cr ～～
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℃) J·(g·C)-1
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表示的是不锈钢第一个数字3表示钢类为镍铬奥氏体钢后两位数字表示序号具体钢材成分可见《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。

317不锈钢中的钼含量略高明于316不锈钢.由于钢中钼，该钢种总的性能优于310和304不锈钢，高温条件下，当硫酸的浓度低于15％和高于85％时，316不锈钢具有广泛的用途。

316不锈钢还具有良好的而氯化物侵蚀的性能，所以通常用于海洋环境。

316L不锈钢的最大碳含量,可用于焊接后不能进行退火和需要最大耐腐蚀性的用途中。

耐腐蚀性
耐腐蚀性能优于304不锈钢，在浆和造纸的生产过程中具有良好的耐腐蚀的性能。

而且316不锈钢还耐海洋和侵蚀性工业大气的侵蚀。

耐热性在1600度以下的间断使用和在1700度以下的连续使用中，316不锈钢具有好的耐氧化性能。

在800-1575度的范围内，最好不要连续作用316不锈钢，但在该温度范围以外连续使用316不锈钢时，该不锈钢具有良好的耐热性。

316L不锈钢的耐碳化物析出的性能比316不锈钢更好，可用上述温度范围。

热处理
在1850-2050度的温度范围内进行退火，然后迅速退火，然后迅速冷却。

316不锈钢不能过热处理进行硬化。

焊接
316不锈钢具有良好的焊接性能。

可采用所有标准的焊接方法进行焊接。

焊接时可根据用途，分别采用316Cb、316L或309Cb不锈钢填料棒或焊条进行焊接。

为获得最佳的耐腐蚀性能，316不锈钢钢的焊接断面需要进行焊后退火处理。

如果使用316L不锈钢，不需要进行焊后退火处理。

典型用途纸浆和造纸用设备热交换器、染色设备、胶片冲洗设备、管道、沿海区域建筑物外部用材料。

3）奥氏体不锈钢中的碳在奥氏体晶粒中的溶解度与温度有很大关系。

奥氏体不锈钢在400℃～850℃的温度范围内（敏化温度区域）时使用，会有高铬碳化物（Cr23C6）在晶界析出，导致奥氏体晶界的铬含量降低，从而导致晶界区域的耐蚀性降低，因此奥氏体不锈钢一般存在晶间腐蚀倾向。

为了防止奥氏体不锈钢的晶间腐蚀，因此对奥氏体不锈钢应进行固溶热处理或稳定化处理。

4）固溶热处理：将奥氏体不锈钢加热到1050℃以上，使碳化物相全部或基本溶解在奥氏体晶粒中，即碳固溶于奥氏体中，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。

5）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1050℃。

6）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。

7）经稳定化处理比进行固溶热处理的奥氏体不锈钢，具有更好的性能。

注意稳定化处理的不锈钢和固溶处理的不锈钢牌号是不同的。

经过稳定化处理的不锈钢国内一般使用321，固溶处理的不锈钢国内一般使用0Cr18Ni9。

稳定化处理。

一般是在固溶处理后进行，常用于含Ti、Nb的18-8钢，固处理后，将钢加热到850～880℃保温后空冷，此时Cr的碳化物完全溶解，脱而钛的碳化物不完全溶解，且在冷却过程中充分析出，使碳不可能再形成铬的碳化物，因而有效地消除了晶间腐蚀。

是针对含Ti或Nb的奥氏体不锈钢而言的。

一般在奥氏体不锈钢中加入与C的亲和力较大的Ti或Nb，从而消除晶界的贫Cr区，避免晶间腐蚀的发生。

但奥氏体不锈钢经过固溶处理（目的是形成均一的奥氏体组织，从而提高不锈钢的耐酸蚀能力）后，Ti或Nb和Cr都溶入了奥氏体中，以后在经受400-800℃温度范围内的加热后，因为Ti或Nb的含量很少，而且扩散速度又慢，所以Cr碳化物的析出仍然优先，所以Ti和Nb起不到防止贫Cr的作用。

因此一般进行稳定化处理，就是在固溶处理后进行一次类似正火的处理，温度需要在Cr碳化物
的溶解温度之上，Ti或Nb碳化物的溶解温度之下，而且又是Ti或Nb析出强烈的温度范围。