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铁素体不锈钢的多用炉热处理

2020-05-18 17:32:29

铁素体不锈钢的多用炉热处理

铁素体不锈钢一般情况下是稳定的单一铁素体组织加热、冷却不发生相变,故不能用热处理方法调整力学性能,其主要目的是减小脆性和提高抗晶间腐蚀能力。


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①σ相脆性

铁素体不锈钢极易生成σ相,这是一种富Cr的金属化合物,硬而脆,特别容易在晶间形成,使钢变脆,并增加晶间腐蚀敏感性。σ相形成与成分有关,除Cr外,Si、Mn、Mo等都促进σ相形成;还与加工过程有 关,尤其在540~815℃区间加热、停留,更促进σ相形成。但σ相形成是可逆的,重新加热到高于σ相形成温度会重新溶解于固溶体中。


②475℃脆性

铁素体不锈钢在400~500℃区间长时间加热,会表现出强度升高、韧性下降即脆性增加的特征,尤其在475℃时最明显,称475℃脆性。这是因为,在这个温度下,铁素体内的Cr原子将重新排列,形成富Cr小区域,与母相共格,引起点阵畸变,产生内应力,使钢硬度升高、脆性增大。富Cr区形成的同时,必有贫Cr区出现,这对耐蚀性有不利影响。当将钢重新加热高于700℃温度时,畸变、内应力会消除,475℃脆性消失。


③高温脆性

加热到925℃以上,并以快速冷却下来时,Cr、C、N等形成化合物在晶内、晶界析出,引起脆性增加和晶间腐蚀的发生。这种化合物可在750~850℃温度加热后快冷予以消除。


多用炉热处理工艺:

①退火

• 为了消除σ相、475℃脆性及高温脆性,可采用退火处理,在780~830℃加热、保温、然后空冷或炉冷。

•  对于超纯铁素体不锈钢(含C≤0.01%,严格控制Si、Mn、S、P),退火加热温度可提高一些。

②去应力处理

在焊接和冷加工后,零部件可能产生应力,如果具体情况不宜采用退火处理,可以在230~370℃范围内加热、保温、空冷,可消除部分内应力,改善塑性。

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