由於奧氏體不鏽鋼管在加熱到高溫時不發生相變,其熱處理就是把鋼加熱到1000~1100℃,在奧氏體再結(jie)晶的同時,使加工中產生的碳化物和(he)σ相分解物固溶到奧氏體中,然(ran)後快(kuai)速(su)冷卻(que),使碳以固溶狀(zhuang)態的奧氏體保持到常(chang)溫,獲得單相奧氏體的工藝(yi)方法叫(jiao)固溶處理。其熱處理工藝(yi)與淬火(huo)相似(si),隻(zhi)是不發生相變。固溶處理的主(zhu)要目(mu)的是使奧氏體不鏽鋼具(ju)有優良的耐蝕性。


  奧氏體不鏽鋼固溶處理的溫度(du)都較(jiao)高,其加熱溫度(du)主(zhu)要取決(jue)於碳化物固溶速(su)度(du)。例如,06Cr19Ni10的碳化物在1065℃時固溶需3min,在1176℃時需要1.5min,在1000℃時則需10min。從這個(ge)角度(du)來看(kan),加熱溫度(du)越高越好,但(dan)加熱溫度(du)過高會引起鋼中晶粒過分長大,工件表層氧化皮(pi)增(zeng)厚等缺陷(xian)。同時,晶粒過大,會使鋼的抗(kang)拉強度(du)明(ming)顯下降(jiang)。因此,一般取1000~1100℃,碳含量(liang)高時取上限溫度(du),碳含量(liang)低時取下限溫度(du)。


  奧氏體不鏽鋼加熱宜在中性或(huo)弱氧化氣氛中進行,為此常(chang)采(cai)用空氣爐做(zuo)加熱設備,並以氨分解氣作為加熱介質,或(huo)在真空爐中加熱。但(dan)不宜在鹽浴(yu)爐中加熱,因為鹽浴(yu)中的氯化鹽會使奧氏體不鏽鋼遭受腐蝕。為了保證加熱質量(liang),熱處理前需將工件表麵清(qing)洗幹淨(jing)。


  奧氏體不鏽鋼的熱導率低(特別是低溫時),升到高溫時熱導率才(cai)有所提(ti)高,所以對於大斷麵的奧氏體不鏽鋼零件都要預熱到700~800℃,然(ran)後再快(kuai)速(su)升溫;對於斷麵較(jiao)小的奧氏體不鏽鋼零件(如帶鋼),如果升溫過慢,碳化物會充分析(xi)出(chu),就會導致固溶時間過長。由於加熱到900℃時,碳化物及其他化合物便開(kai)始向固溶體溶解,因此在固溶溫度(du)下的保溫時間不必(bi)很(hen)長。美國阿姆科公司曾經製定了一個(ge)經典的加熱和(he)保溫時間表(見表3-6),可供參考。


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  為防止已固溶的碳化物從奧氏體中析(xi)出(chu),加熱保溫後的奧氏體不鏽鋼的冷卻(que)速(su)度(du)應引起重視,特別是在600~700℃時,碳化物析(xi)出(chu)較(jiao)多而(er)發生敏(min)化,所以必(bi)須在水中進行快(kuai)速(su)冷卻(que)。對於厚度(du)不大的工件,為防止變形,可以空冷。對於斷麵較(jiao)大的零件,在固溶後冷卻(que)時,無論怎樣(yang)快(kuai)冷,中心部位的冷卻(que)速(su)度(du)仍然(ran)較(jiao)慢,往往會因碳化物析(xi)出(chu)較(jiao)多而(er)發生敏(min)化。所以在工廠的實(shi)際(ji)生產中,對於截麵較(jiao)大的零件,應選用加Ti、Nb等元素(su)的穩定化奧氏體不鏽鋼,如06Cr18Ni11Ti、06Cr18Ni11Nb等,因為Ti、Nb等元素(su)對碳的親和(he)力較(jiao)大,可以不需要水淬或(huo)其他快(kuai)速(su)冷卻(que)措施進行快(kuai)冷。


  固溶處理後,奧氏體不鏽鋼具(ju)有最(zui)低的強度(du)和(he)硬度(du),所以固溶處理是最(zui)大的軟化處理,可以進行切削加工;固溶處理還可以提(ti)高奧氏體不鏽鋼的耐蝕性,是防止晶間腐蝕的重要措施。


  另外,固溶處理還可以消除壓(ya)力加工、焊接(jie)等產生的應力,恢複(fu)鋼的塑性。






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