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不銹鋼固溶處理的作用?
來源: | 作者:鼎言熱處理 | 發(fā)布時(shí)間: 2019-10-13 | 5695 次瀏覽 | 分享到:
奧氏體不銹鋼通過固溶處理來軟化，一般將鋼絲加熱到950～1150℃左右，保溫一段時(shí)間，使碳化物和各種合金元素充分均勻地溶解于奧氏體中，然后快速淬水冷卻，碳及其它合金元素來不及析出，獲得純奧氏體組織，稱之為固溶處理。固溶處理的作用有3點(diǎn)。???⑴使鋼絲組織和成分均勻一致，這對(duì)原料尤其重要，因?yàn)闊彳埦€材各段的軋制溫度和冷卻速度不一樣，造成組織結(jié)構(gòu)不一致。在高溫下原子活動(dòng)加劇，σ相溶解，化學(xué)成分趨于均勻，快速冷卻后就獲得均勻的單相組織。?


??奧氏體不銹鋼通過固溶處理來軟化，一般將鋼絲加熱到950～1150℃左右，保溫一段時(shí)間，使碳化物和各種合金元素充分均勻地溶解于奧氏體中，然后快速淬水冷卻，碳及其它合金元素來不及析出，獲得純奧氏體組織，稱之為固溶處理。固溶處理的作用有3點(diǎn)。???

   ⑴使鋼絲組織和成分均勻一致，這對(duì)原料尤其重要，因?yàn)闊彳埦€材各段的軋制溫度和冷卻速度不一樣，造成組織結(jié)構(gòu)不一致。在高溫下原子活動(dòng)加劇，σ相溶解，化學(xué)成分趨于均勻，快速冷卻后就獲得均勻的單相組織。?
??⑵消除加工硬化，以利于繼續(xù)冷加工。通過固溶處理，歪扭的晶格恢復(fù)，伸長和破碎的晶粒重新結(jié)晶，內(nèi)應(yīng)力消除，鋼絲抗拉強(qiáng)度下降，伸長率上升。?
??⑶恢復(fù)不銹鋼固有的耐蝕性能。由于冷加工造成碳化物析出，晶格缺陷，使不銹鋼耐蝕性能下降。固溶處理后鋼絲耐蝕性能恢復(fù)到最佳狀態(tài)。?
??對(duì)于不銹鋼而言，固溶處理的3個(gè)要素是溫度、保溫時(shí)間和冷卻速度。?
??固溶溫度主要根據(jù)化學(xué)成分確定。一般說來，合金元素種類多、含量高的牌號(hào)，固溶溫度要相應(yīng)提高。特別是錳、鉬、鎳、硅含量高的鋼，只有提高固溶溫度，使其充分溶解，才能達(dá)到軟化效果。但穩(wěn)定化鋼，如1Cr18Ni9Ti，固溶溫度高時(shí)穩(wěn)定化元素的碳化物充分溶解于奧氏體中，在隨后的冷卻中會(huì)以Cr23C6的形態(tài)在晶界析出，造成晶間腐蝕。為使穩(wěn)定化元素的碳化物（TiC和NbC）不分解、不固溶，一般采用下限固溶溫度。?
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將合金加熱至高溫單相區(qū)恒溫保持，使過剩相充分溶解到固溶體中后快速冷卻，以得到飽和固溶體的工藝稱固溶熱處理。通過固溶處理鉻鎳不銹鋼將高溫組織在室溫下固定下來獲得被碳過飽和的奧氏體，以改善鉻鎳不銹鋼的耐腐蝕性。?
不銹鋼固溶處理設(shè)備

時(shí)效處理：指合金工件經(jīng)固溶處理，冷塑性變形或鑄造，鍛造后，在較高的溫度放置或室溫保持其性能，形狀，尺寸隨時(shí)間而變化的熱處理工藝。若采用將工件加熱到較高溫度，并較短時(shí)間進(jìn)行時(shí)效處理的時(shí)效處理工藝，稱為人工時(shí)效處理，若將工件放置在室溫或自然條件下長時(shí)間存放而發(fā)生的時(shí)效現(xiàn)象，稱為自然時(shí)效處理。時(shí)效處理的目的，消除工件的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織和尺寸，改善機(jī)械性能等。
不銹鋼固溶熱處理??
??碳在奧氏體不銹鋼中的溶解度與溫度有很大影響。奧氏體不銹鋼在經(jīng)400℃～850℃的溫度范圍內(nèi)時(shí)，會(huì)有高鉻碳化物析出，當(dāng)鉻含量降至耐腐蝕性界限之下，此時(shí)存在晶界貧鉻，會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕，嚴(yán)重時(shí)能變成粉末。所以有晶間腐蝕傾向的奧氏體不銹鋼應(yīng)進(jìn)行固溶熱處理或穩(wěn)定化處理。??
??固溶熱處理：將奧氏體不銹鋼加熱到1100℃左右，使碳化物相全部或基本溶解，碳固溶于奧氏體中，然后快速冷卻至室溫，使碳達(dá)到過飽和狀態(tài)。這種熱處理方法為固溶熱處理。??
??固溶熱處理中的快速冷卻似乎象普通鋼的淬火，但此時(shí)的‘淬火’與普通鋼的淬火是不同的，前者是軟化處理，后者是淬硬。后者為獲得不同的硬度所采取的加熱溫度也不一樣，但沒到1100℃。????

淬火??
??鋼的淬火是將鋼加熱到臨界溫度Ac3或Ac1以上某一溫度，保溫一段時(shí)間，使之全部或部分奧氏體化，然后以大于臨界冷卻速度的冷速快冷到Ms以下進(jìn)行馬氏體轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。??
??通常也將鋁合金、銅合金、鈦合金、鋼化玻璃等材料的固溶處理或帶有快速冷卻過程的熱處理工藝稱為淬火。??
??淬火的目的是使過冷奧氏體進(jìn)行馬氏體或貝氏體轉(zhuǎn)變，得到馬氏體或貝氏體組織，然后配合以不同溫度的回火，以大幅提高鋼的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度以及韌性等，從而滿足各種機(jī)械零件和工具的不同使用要求。也可以通過淬火滿足某些特種鋼材的的鐵磁性、耐蝕性等特殊的物理、化學(xué)性能。??
??淬火能使鋼強(qiáng)化的根本原因是相變，即奧氏體組織通過相變而成為馬氏體組織。??
??固溶處理與時(shí)效處理的區(qū)別固溶熱處理??
??將合金加熱至高溫單相區(qū)恒溫保持,使過剩相充分溶速冷卻,以得到過飽和固溶體的熱處理工藝??
??時(shí)效處理可分為自然時(shí)效和人工時(shí)效兩種自然時(shí)效是將鑄件置于露天場(chǎng)地半年以上，便其緩緩地發(fā)生形，從而使殘余應(yīng)力消除或減少，人工時(shí)效是將鑄件加熱到550～650℃進(jìn)行去應(yīng)力退火，它比自然時(shí)效節(jié)省時(shí)間，殘余應(yīng)力去除較為徹底.??
2、時(shí)效處理——為了消除精密量具或模具、零件在長期使用中尺寸、形狀發(fā)生變化，常在低溫回火后（低溫回火溫度150-250℃）精加工前，把工件重新加熱到100-150℃，保持5-20小時(shí)，這種為穩(wěn)定精密制件質(zhì)量的處理，稱為時(shí)效。對(duì)在低溫或動(dòng)載荷條件下的鋼材構(gòu)件進(jìn)行時(shí)效處理，以消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定鋼材組織和尺寸，尤為重要。?
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