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    奧氏體不銹鋼的熱處理問題有哪些
    發布者:不銹鋼管廠(www.wuhansk.cn) 發布時間:2020/7/22 閱讀:43

      奧氏體不銹鋼沒有相變點。因而,為了使加工硬化得到軟化,以及要得到最好的耐腐蝕性,就要進行熱處理,以使進行焊接或其它熱加工時所產生的碳化物或o相分解固溶到奧氏體中,即升溫到高溫,在奧氏體再結晶的同時,使碳化物、o相分解固溶,依靠快冷,能把碳呈固溶狀態的奧氏體保持到常溫(若冷卻速度慢,則析出碳化物),這就是進行淬火的操作,但因為奧氏體是軟的,所以不會硬化,因為用快冷方法也軟化,所以不叫淬火,再稱之為固溶處理。奧氏體中碳的固溶度與溫度有關,在高溫時大,而在低溫時小。如圖所示18-8型鋼在1200℃時碳的溶解度為0.34%,1000℃時為0.18%,因此SUS304不銹鋼含碳在0.08%以下(通常是0. 06~0.07%)在1000℃時,碳全部固溶于Y體中。但是在600℃時碳的固溶度是0.02%,常溫時更少.因而如果進行慢冷,碳便形成碳化物析出。碳析出的原因是,碳原子的原子半徑小,超過固溶極限的碳不能存在于奧氏體晶粒內,而沿晶界析出。這一部分碳是不穩定的,所以便與其周圍基體的鉻化合成碳化鉻Cr23C6而穩定化,因為Cr23C6中含有一部分鐵,按重量%計算,碳約與十倍的鉻生成碳化物,因而晶界附近由于碳的析出而貧鉻,從而喪失鈍態,并且電位也降低,所以晶界處于首先被腐蝕的狀態.由于鉻的原子半徑大,很難擴散到這種貧鉻層中,因而產生貧鉻現象.這種狀態叫做敏化,維持這種狀態叫做敏化處理。如圖所示,對于含鎳量高的合金,由于碳的胃溶度小,故容易敏化。敏化的工件,接觸腐蝕液時只沿晶界發生腐蝕,并且非?斓乇闱秩虢饘賰炔,結果使晶粒粉化。這就是奧氏體鋼的晶間腐蝕,盡管在相當弱的腐蝕液中也發生晶間腐蝕。這種敏化通常是在固溶處理后,再在500℃-850℃加熱一定時間而產生的。由于碳的析出、鉻的遷移都需要能量的緣故,在500℃以下即使經相當長時間的加熱,因為能量不夠也不能敏化。在850℃以上溫度加熱,碳就會固溶所以也不會發生敏化.如圖所示,在敏化溫度范圍內,低溫時敏化需要時間長,而在高溫時則時間很短便會發生敏化.在焊接或其它熱加工的場合中,工件很容易處于500℃~850℃范圍內,如果工藝控制不當,加熱一定時間就會發生敏化。為了返回到通常的固溶處理狀態,需要再次升溫到850℃以上,進行快冷。高鉻、鎳的奧氏體不銹鋼為達到平衡狀態,需要相當長的時間,而在實際操作時,往往升溫到遠高于平衡狀態的溫度,在短時間內便使碳化物分解固溶。


     
       如上所述,晶間腐蝕是由于碳的析出而貧鉻所引起的,假如將碳除去或降至極低,面不沿晶界形成連續的貧鉻層,就應該能防止晶間腐蝕。因此產生了所謂低碳不銹鋼SUS304L、SUS316L,此外為了消除C的危害,添加和碳的親合力比鉻強的鈦、鈮形成TiC、NbC來防止碳與鉻化合的鋼種,這就是穩定化不銹鋼SUS329、SUS347?墒沁@些鋼種在敏化范圍內很長時間加熱后也發生敏化,這是由于除碳以外,氮氣、氧氣及其它元素沿晶界析出而引起的,  因此,低碳不銹鋼也不能長期用于500℃~850℃的腐蝕環境中。但像焊接等短時間加熱的場合,低碳鋼實際上可不發生敏化.穩定化不銹鋼,因為比低碳鋼能經受更長時間而不敏化,故可在500℃~850℃較長時間使用。
     


      晶粒度對晶間腐蝕也有影響,若晶粒變粗,不僅僅在成形時就會發生破裂、使表面粗糙等,影響加工性,還能夠使晶間腐蝕惡化.如焊接晶粒粗大的工件時敏化很顯著。這是因為晶粒變粗大時,晶界表面積減小,在晶界上的碳化物析出密度增高,所以比晶界表面積大的細晶粒鋼敏化要快。奧氏佇羽,同鐵素體鋼一樣,不能通過熱處理利用相變來細化晶粒。只能用冷作加工來細化晶粒。因此為了得到適當大小的晶粒,如果加熱溫度、保溫時間有誤,會造成不能挽救的后果。

     

     

     
     

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