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      技術答疑丨奧氏體不銹鋼的熱處理工藝有哪些?


      工業熊今天要和大家聊一聊奧氏體不銹鋼緊固件的熱處理工藝有哪些?


      不銹鋼指在空氣中或接近中性介質中不產生銹蝕的鋼。通俗點說不銹鋼就是不容易生銹的鋼,實際上一部分不銹鋼,既有不銹性,又有耐酸性(耐蝕性)。不銹鋼按照金相組織可分為鐵素體型、馬氏體型、奧氏體型、沉淀硬化型、奧氏體——鐵素體(雙相)型等5種類型。


      通常日常所見蕞多的不銹鋼有304,316等。這是屬于奧氏體不銹鋼。也是工業熊產品中的一大類。奧氏體不銹鋼是指面心立方晶體結構的奧氏體組織(Y相)為主,低磁性,主要通過冷加工使其強化(并可能導致一定的磁性)的不銹鋼,是應用蕞廣、牌號蕞多的鋼種;即有高的耐腐蝕性,并且成型、焊接性好、塑韌性好、但不能淬火強化。



      工業熊來為大家解答一下,關于奧氏體不銹鋼常用的熱處理工藝主要有以下4種:

      01
      固溶處理
      02
      穩定化處理
      03
      敏化處理
      04
      去應力處理


      以上圖片為工業熊繪制的常用奧氏體型不銹鋼的熱處理溫度及力學性能表格


      對于要求提高抗腐蝕性能和抗塑性,消除冷作硬化的奧氏體不銹鋼緊固件,應進行固溶處理。固溶處理適合任何成分和牌號的奧氏體型不銹鋼,加熱推薦溫度范圍一般為950℃~ 1050℃,保持一定時間之后快速冷卻的工藝方法。



      含鈦或鈮的不銹鋼,為了獲得穩定的抗腐蝕性能,可進行穩定化退火以及敏化處理。穩定化退火加熱溫度選擇很重要,選擇原則應是高于(FeCr)23C6的溶解溫度,一般在750 ~ 860℃之間。消除應力處理主要去除機械加工過程中產生的應力或去除加工后的殘留應力,可加熱至1010~1120℃,加熱保溫后緩慢冷卻。

      通常敏化處理制度為加熱到650℃,保溫5~6h 空冷。對于一些特殊使用場合,為更嚴格地考核材料的抗晶間腐蝕能力,依據緊固件將來使用的溫度及材料的含碳量,以及是否含鉬元素等因素而采用不同的敏化制度。




      對于形狀復雜、不宜固溶處理的緊固件,可進行去應力退火。去應力處理不僅可減少緊固件的應力,而且在斷后伸長率無大改變的情況下,使硬度、強度及疲勞范圍得到提高。

      奧氏體型不銹鋼螺栓、螺母及制品,經冷鐓冷擠壓加工變形強化后,存在較大的加工應力,這種應力的存在導致在應力腐蝕環境中使用時,增加了應力腐蝕的敏感性,影響尺寸的穩定性。為減小應力,可采用去應力處理。一般是加熱到280 ~ 400℃,保溫2 ~ 3小時后空冷或緩冷。




      上圖為工業熊出品奧氏體不銹鋼固溶熱處理后的美標ASTM A193 B8 B8M等產品




      總結來說,奧氏體不銹鋼緊固件的強度沒法通過熱處理進行強化,但通過熱處理工藝可以提高奧氏體不銹鋼的耐腐蝕能力,疲勞強度,韌塑性等指標,可延長奧氏體不銹鋼使用壽命以及適用于高溫高壓或低溫高壓、石油化工等一些特殊場景。








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