依據化學成分、熱處理目的的不同，奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)常采用的熱處理方式有固溶化處理、穩定化退火處理、消除應力處理以及敏化處理等。
一、固溶化處理
奧氏體不銹鋼固溶化處理就是將鋼加熱到過剩相充分溶解到固溶體中的某一溫度，保持一定時間之后快速冷卻的工藝方法。奧氏體不銹鋼固溶化熱處理的目的是要把在以前各加工工序中產生或析出的合金碳化物，如（FeCr)23C6等以及σ相重新溶解到奧氏體中，獲取單一的奧氏體組織（有的可能存在少量的δ鐵素體），以保證材料有良好的機械性能和耐腐蝕性能，充分地消除應力和冷作硬化現象。
固溶化處理適合任何成分和牌號的奧氏(shi)體不(bu)銹鋼。
1. 固(gu)溶化處理加(jia)熱溫度的選擇
奧氏體系(xi)列的不(bu)(bu)銹(xiu)鋼雖然化(hua)學(xue)成分、種類(lei)不(bu)(bu)同，但(dan)固溶化(hua)處理加熱溫(wen)度的差別不(bu)(bu)大。常見牌號奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼固溶化(hua)加熱推薦(jian)溫(wen)度范圍見表3-2.
奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中的(de)(de)(de)(de)(de)含鉻(ge)碳(tan)化(hua)(hua)物和σ相的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)解(jie)、固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)是(shi)隨加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)升高(gao)(gao)(gao)而增加(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)。在(zai)實(shi)際(ji)加(jia)熱(re)條件(jian)下，850℃左右(you)碳(tan)化(hua)(hua)物即(ji)開始分(fen)(fen)解(jie)、固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)，但(dan)在(zai)這個(ge)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)需要長(chang)時(shi)間(jian)保(bao)溫(wen)(wen)。提高(gao)(gao)(gao)加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，可(ke)(ke)減少(shao)保(bao)溫(wen)(wen)時(shi)間(jian)，即(ji)可(ke)(ke)使(shi)碳(tan)化(hua)(hua)物充分(fen)(fen)分(fen)(fen)解(jie)和固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)。有資料報道，0Cr18Ni9鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)化(hua)(hua)物溶(rong)(rong)入(ru)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)中，在(zai)1000℃需要10min,在(zai)1065℃需要3min,在(zai)1176℃只(zhi)需要1.5min.當(dang)然，加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)太高(gao)(gao)(gao)會(hui)帶來其他的(de)(de)(de)(de)(de)不利作用。所以，0Cr18Ni9、1Cr18Ni9奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)生產中，固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)化(hua)(hua)加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)采用1050℃左右(you)是(shi)適宜(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)；含鉬的(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)，因(yin)鉬會(hui)降(jiang)低固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)擴散速度(du)(du)(du)，其固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)化(hua)(hua)加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)一些，如采用1080℃左右(you)；含穩(wen)(wen)定(ding)化(hua)(hua)元(yuan)(yuan)(yuan)素的(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)，如果(guo)采用較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，會(hui)使(shi)鈦或鈮的(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)化(hua)(hua)物過度(du)(du)(du)溶(rong)(rong)解(jie)而不利于發揮穩(wen)(wen)定(ding)化(hua)(hua)元(yuan)(yuan)(yuan)素的(de)(de)(de)(de)(de)作用，所以，含穩(wen)(wen)定(ding)化(hua)(hua)元(yuan)(yuan)(yuan)素的(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)化(hua)(hua)加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)可(ke)(ke)低一些，如1000℃左右(you)即(ji)可(ke)(ke)；奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)學成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)中，當(dang)形成(cheng)(cheng)鐵(tie)素體(ti)(ti)元(yuan)(yuan)(yuan)素（以鉻(ge)當(dang)量計(ji)）和形成(cheng)(cheng)奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)元(yuan)(yuan)(yuan)素（以鎳當(dang)量計(ji)）的(de)(de)(de)(de)(de)比例在(zai)Schaeffler圖（圖1-1)上位置接近出現鐵(tie)素體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)區界(jie)時(shi)，此鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)化(hua)(hua)處理加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)宜(yi)取較(jiao)低溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)；鑄造奧(ao)(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)，因(yin)其組織(zhi)成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)不均(jun)勻性強，為保(bao)證(zheng)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)化(hua)(hua)處理效果(guo)，固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)化(hua)(hua)加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)比同牌號的(de)(de)(de)(de)(de)鍛材、軋(ya)材要偏高(gao)(gao)(gao)。
2. 加(jia)熱(re)保溫時(shi)間
奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)含有大量的(de)合(he)金元素，鉻(ge)的(de)碳化(hua)物溶(rong)解固溶(rong)速度(du)較(jiao)慢，鋼(gang)的(de)導熱(re)率低，所以，奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)固溶(rong)化(hua)處理的(de)加熱(re)保溫時間比(bi)一般(ban)合(he)金鋼(gang)要加長20%~30%.以保證(zheng)內部均溫和鉻(ge)及碳化(hua)物的(de)充分固溶(rong)。
3. 固溶化處(chu)理的冷卻
經固(gu)溶加熱、保溫的(de)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼在冷卻(que)(que)時，如果(guo)冷卻(que)(que)速度不(bu)足(zu)，則(ze)已固(gu)溶于奧氏體中的(de)合金碳化物(wu)或σ相還(huan)可能析出，所以(yi)，固(gu)溶化處理的(de)冷卻(que)(que)速度很重要。
從理論上講，固溶(rong)化冷(leng)(leng)卻(que)(que)速度越(yue)快越(yue)好，但在(zai)具體生產中會存在(zai)零件(jian)變形和殘留應力(li)的(de)(de)問(wen)題。在(zai)我國和其他(ta)一(yi)些國家的(de)(de)標準中，將奧氏體不(bu)銹鋼的(de)(de)冷(leng)(leng)卻(que)(que)方式標注(zhu)為(wei)“快冷(leng)(leng)”，在(zai)許多情況下，對“快冷(leng)(leng)”的(de)(de)理解可能不(bu)同，“快”的(de)(de)程(cheng)度不(bu)好界定。
綜合不同文獻資料介紹的情況，奧氏體不銹鋼固溶化冷卻方(fang)式可(ke)按以(yi)下(xia)原則掌(zhang)握(wo)。
含(han)鉻量(liang)大于22%,且含(han)鎳(nie)較(jiao)高(gao)的奧氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)；含(han)碳量(liang)大于0.08%的奧氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)；含(han)碳量(liang)小于或等于0.08%,但有(you)效尺寸大于3mm的奧氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)，應(ying)選水冷。
含碳量小于(yu)(yu)或等于(yu)(yu)0.08%,但有效(xiao)尺(chi)寸小于(yu)(yu)3mm的(de)奧氏體不銹鋼(gang)，可用風冷。
有效尺(chi)寸為0.5mm以(yi)下的薄板件可空冷。
截(jie)面(mian)(mian)尺寸(cun)大的奧氏(shi)(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)零(ling)部(bu)(bu)件(jian)毛坯即使水冷(leng)，其心(xin)部(bu)(bu)或接近(jin)(jin)心(xin)部(bu)(bu)處的冷(leng)卻速度也未必滿足(zu)要(yao)求，一旦(dan)加(jia)工(gong)(gong)成(cheng)零(ling)件(jian)后，這(zhe)部(bu)(bu)分成(cheng)為接觸介質的表(biao)面(mian)(mian)，就會(hui)影響(xiang)該部(bu)(bu)分的耐腐蝕性能，在這(zhe)種情況下，可先加(jia)工(gong)(gong)，使工(gong)(gong)作面(mian)(mian)能盡(jin)量地接近(jin)(jin)固溶化冷(leng)卻介質，保(bao)證(zheng)較(jiao)快地冷(leng)卻。或者(zhe)選(xuan)用含穩定化元素的奧氏(shi)(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)，并在固溶化處理后進(jin)行穩定化退火處理。
二、穩定化(hua)退火
穩定(ding)化退火是對含穩定(ding)化元素鈦或鈮的(de)奧氏體不銹鋼采(cai)(cai)用(yong)的(de)熱(re)處理方(fang)法(fa)。采(cai)(cai)用(yong)這種(zhong)方(fang)法(fa)的(de)目的(de)是利用(yong)鈦、鈮與(yu)碳的(de)強結合特性、穩定(ding)碳、使(shi)其盡量不與(yu)鉻結合，最終達到穩定(ding)鉻的(de)目的(de)，提高整在奧氏體中的(de)穩定(ding)性，避免(mian)從晶界(jie)析出，確(que)保材(cai)料的(de)耐腐蝕性。
1. 穩定化處理加熱溫度(du)的(de)選(xuan)擇
為了達到奧氏體不銹鋼穩定化處理(li)的(de)(de)目的(de)(de)，使鋼中的(de)(de)碳盡量(liang)形成TiC或NbC,穩定化處理(li)加熱溫度(du)的(de)(de)選擇很(hen)重要。這個溫度(du)的(de)(de)選擇原(yuan)則應是(shi)高于(yu)（FeCr)23C6的溶解溫度（這個溫度為400~825℃),低于或略高于TiC或NbC的開始溶解溫度（TiC的溶解溫度區間為750~1120℃).在這個溫度范圍加熱、保溫、使（FeCr)23C6能充分溶解，而TiC或NbC不溶解或很少溶解。由于鈦、鈮與碳的親合力大于鉻與碳的親合力，使得從（FeCr)23C6中分解出來的碳會與鋼中其余的鈦或鈮形成新的TiC或NbC。見圖3-17。
而從（FeCr)23C6，中分解出的鉻重新溶入奧氏體中，所以，含鈦的奧氏體不銹鋼的穩定化處理加熱溫度一般推薦為850~930℃.實驗證明，含鈦的奧氏不銹鋼在這個溫度區間進行穩定化處理后，耐晶間腐蝕性能最好，見圖3-18,。
含鈮的奧(ao)氏體不銹鋼穩(wen)定化處理加熱溫度(du)取推薦溫度(du)區間的中上限即(ji)可。
2. 保溫時間
有關資料報道，TiC在900℃、NbC在920℃約1h便可充分形成。因為穩定化處理包括（FeCr)23C6的溶解、TiC或NbC的形成、鉻的固溶等過程，所以工件到溫后，保溫時間最少不能少于2h,在實際生產中，保溫2~4h即可，當然，過大的零件應延長保溫時間。在透燒后，保溫時間不小于2h.如果鋼中含碳量較高或含鈦量較低時，應適當延長保溫時間。
3. 冷卻方式
奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼穩(wen)(wen)定(ding)化處理的(de)冷(leng)卻(que)方(fang)式和冷(leng)卻(que)速度(du)(du)對穩(wen)(wen)定(ding)化效果沒有多大影響，所以，為了防止形狀復雜(za)工(gong)件(jian)的(de)變形或為保證(zheng)工(gong)件(jian)的(de)應力最小(xiao)，可采用較(jiao)小(xiao)的(de)冷(leng)卻(que)速度(du)(du)，如空冷(leng)或爐(lu)冷(leng)。根(gen)據試(shi)(shi)驗研究(jiu)結果，含(han)鈦的(de)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼，從穩(wen)(wen)定(ding)化溫度(du)(du)900℃冷(leng)卻(que)到200℃的(de)過程中，冷(leng)卻(que)速度(du)(du)為0.9℃/min與(yu)15.6℃/min的(de)試(shi)(shi)件(jian)相比，在(zai)金(jin)相組織、硬度(du)(du)及耐晶間(jian)腐蝕(shi)方(fang)面沒有不(bu)同(tong)。
三(san)、消除應力處理
確定(ding)奧氏體不銹鋼消除應(ying)(ying)力處(chu)理工藝方(fang)法，應(ying)(ying)根據材(cai)質類型(xing)、使用(yong)環境、消除應(ying)(ying)力目的(de)及工件形狀尺寸等情況，注(zhu)意掌握以下原則。
1. 材(cai)質類型
這里將材質分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個類型的目的是為了說明問題的方便。Ⅰ類－含碳量≤0.03%的超低碳奧氏體不銹鋼，如 304L不銹鋼 , 316L不(bu)銹(xiu)鋼 等。Ⅱ類－含穩定化元素的奧氏體不銹鋼，如321不銹鋼(gang) 、347H不(bu)銹鋼 等。Ⅲ類－除Ⅰ、Ⅱ類外的標準型奧氏體不銹鋼。
a. Ⅰ類奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)的含碳量低于敏化(hua)(hua)溫度下奧氏(shi)體固溶碳量，Ⅱ類奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)由于穩定(ding)化(hua)(hua)元素的作(zuo)用，使它(ta)們(men)在固溶化(hua)(hua)加(jia)熱(re)溫度以(yi)下的任何溫度區(qu)間加(jia)熱(re)和(he)冷卻(que)，都基本上在保(bao)證(zheng)消除一定(ding)應(ying)力(li)的同時，不(bu)產(chan)生(sheng)其他(ta)不(bu)利作(zuo)用。所以(yi)，它(ta)們(men)消除應(ying)力(li)處理工藝的選擇范圍(wei)寬，不(bu)受更多限(xian)制(zhi)。
b. Ⅲ類(lei)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼為防止含(han)鉻合金碳化(hua)物(wu)的(de)析出，不(bu)可(ke)在(zai)(zai)480~950℃范圍加熱(re)，可(ke)以在(zai)(zai)固溶化(hua)溫度(du)加熱(re)后(hou)快冷，也可(ke)以在(zai)(zai)480℃以下的(de)溫度(du)加熱(re)后(hou)緩(huan)慢冷卻(que)，從消除(chu)應力的(de)效果看，前者效果好于后(hou)者。
2. 使用環境
a. 產(chan)生嚴重的應(ying)力(li)腐蝕環境。在選材上，最(zui)好采用(yong)Ⅰ類(lei)或Ⅱ類(lei)奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼，并在900~1100℃之間加熱后緩(huan)慢冷(leng)卻，可(ke)以較徹底(di)地消除應(ying)力(li)。如果采用(yong)皿類(lei)奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼，應(ying)在固(gu)溶化溫(wen)度(du)加熱并快冷(leng)，此(ci)時可(ke)消除原(yuan)先(xian)的應(ying)力(li)，但由于采用(yong)急冷(leng)方式，還會產(chan)生一些新的應(ying)力(li)。為此(ci)，還可(ke)補充一次低溫(wen)去應(ying)力(li)處(chu)理。
b. 產(chan)生(sheng)晶間腐蝕環境。可加熱到固溶(rong)化溫(wen)度，Ⅰ類(lei)、Ⅱ類(lei)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)可緩(huan)慢冷卻，Ⅱ類(lei)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)必須(xu)快冷。
如果在(zai)工件(jian)生(sheng)(sheng)產中(zhong)有(you)產生(sheng)(sheng)敏化(hua)的(de)可能(neng)而又在(zai)產生(sheng)(sheng)晶間腐蝕(shi)的(de)環境中(zhong)工作(zuo)，則應(ying)采用I類奧(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼，加熱(re)到(dao)固(gu)溶化(hua)溫(wen)度(du)后(hou)快冷(leng)(leng)，或采用Ⅱ類奧(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼，加熱(re)到(dao)穩定(ding)化(hua)溫(wen)度(du)后(hou)緩慢冷(leng)(leng)卻。
3. 工件形狀
工件形狀復(fu)雜、易變形，應(ying)采用(yong)較低的加熱溫度(du)(du)(du)和緩慢(man)(man)的冷(leng)卻速度(du)(du)(du)，Ⅱ類奧氏(shi)體不(bu)銹鋼可(ke)以(yi)采用(yong)穩定化處理加熱溫度(du)(du)(du)和緩慢(man)(man)的冷(leng)卻方(fang)式。
4. 去應力(li)的主要(yao)目的
a. 去除加工過程中產生的(de)應力或去除加工后的(de)殘留(liu)應力。可采用固溶化處(chu)理加熱溫度(du)并快冷，Ⅰ類(lei)、Ⅱ類(lei)奧氏體(ti)不(bu)銹鋼可采用較緩慢的(de)冷卻方(fang)式。
b. 為(wei)保證工件最終尺寸的(de)(de)穩定性。可采用低(di)的(de)(de)加(jia)熱溫度和(he)緩(huan)慢的(de)(de)冷卻速度。
c. 為(wei)消(xiao)除(chu)很(hen)大(da)的(de)殘留應(ying)力。消(xiao)除(chu)在工(gong)作環境中(zhong)可能產生新應(ying)力的(de)工(gong)件(jian)的(de)殘留應(ying)力或為(wei)消(xiao)除(chu)大(da)截面(mian)焊接件(jian)的(de)焊接應(ying)力，應(ying)采用(yong)固溶化加(jia)熱溫度，Ⅲ類奧氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)必須快(kuai)冷(leng)(leng)。這種情況最好選(xuan)用(yong)Ⅰ類或Ⅱ類奧氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)，加(jia)熱后緩慢(man)冷(leng)(leng)卻，消(xiao)除(chu)應(ying)力的(de)效果更好。
d. 為消除只能采(cai)用局部加熱方式工件(jian)的(de)殘留(liu)應力。應采(cai)取低溫度加熱并緩慢冷(leng)卻的(de)方式。
表(biao)3-3是推薦的奧氏(shi)體不銹鋼消除應(ying)力的處理(li)方法和(he)應(ying)用(yong)條件。
說明：表(biao)中方法順序為優(you)先選擇順序。
A: 1010~1120℃加(jia)熱保溫(wen)后緩慢冷卻。
B: 850~900℃加熱保溫后緩慢(man)冷卻。
C: 1010~1120℃加熱保溫后快速冷卻。
D: 480~650℃加(jia)熱保溫(wen)后緩(huan)慢(man)冷卻。
E: 430~480℃加熱(re)保(bao)溫(wen)后(hou)緩(huan)慢冷(leng)卻。
F: 200~480℃加熱(re)保(bao)溫后緩慢冷(leng)卻(que)。
保溫時(shi)間，按每25mm,保溫1~4h,較(jiao)低溫度時(shi)采用較(jiao)長保溫時(shi)間。
注：①. 在較(jiao)強應力腐(fu)蝕環境工(gong)作的(de)工(gong)件，最好選用I類鋼進行(xing)A處理或II類鋼進行(xing)B處理。
②. 件在(zai)制造過(guo)程中(zhong)，產(chan)生(sheng)敏化情況下應(ying)用(yong)。
③. 如果工件在最終加(jia)工后進行C處理(li)時(shi)，此時(shi)可采(cai)用A或B處理(li)。
表(biao)3-3中(zhong)推薦的奧(ao)(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼消除應(ying)力的熱處理方(fang)法中(zhong)，有些是與奧(ao)(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼固溶化處理和(he)穩(wen)定(ding)化退火方(fang)法一致的，可合(he)并進行。
四、敏化處理(li)
敏化處(chu)理(li)實際上不(bu)屬于奧(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼或其制品在生產制造過(guo)程(cheng)中應該采(cai)用(yong)(yong)的熱處(chu)理(li)方法。而是作為在檢驗奧(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼抗晶間腐蝕能力進行試驗時所采(cai)用(yong)(yong)的一(yi)個程(cheng)序。
敏化處理實質上是使奧氏體不銹鋼對晶間腐蝕更敏感化的處理。因為敏化處理可以使奧氏體不銹鋼中的合金碳化物如（FeCr)23C6等較大程度地沿晶界析出，從而使其在晶間腐蝕介質中更快產生晶間腐蝕，以便達到快速檢驗奧氏體不銹鋼抗晶間腐蝕的能力。
在(zai)我國(guo)有關的不(bu)銹(xiu)鋼耐晶間(jian)腐蝕(shi)傾向試驗方法中，一般(ban)規定(ding)為(wei)含(han)C≤0.03%或含(han)有穩定(ding)化(hua)元(yuan)素(su)的奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼的敏(min)化(hua)處理制度為(wei)加熱到(dao)650℃,鍛材、軋(ya)材試片保溫2h空冷，鑄材試片保溫1h空冷。
對(dui)于一(yi)些特(te)殊使(shi)用場合，為更嚴(yan)格地(di)考(kao)核材料(liao)的抗晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕能力，在(zai)某些標(biao)準中，對(dui)奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的敏化制(zhi)度規定得更為苛刻，依據(ju)工件將來使(shi)用的溫度及材料(liao)的含碳量以(yi)及是否含鉬元素(su)等因素(su)而采用不同的敏化制(zhi)度。有的還對(dui)敏化處理的升、降(jiang)溫速度加以(yi)控制(zhi)。所以(yi)，在(zai)判定奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕傾向性大小時，應注意采用的敏化制(zhi)度。
這里需要指出的一個現象是，在敏化溫度隨著保持時間的延長，由于（FeCr)23C6析出得更充分，所以，晶界的貧鉻情況也就更明顯，反映在晶間腐蝕效果更嚴重。但是，當保持時間繼續延長，長到足以使鉻可以擴散到晶界區，并消除晶界區的局部貧鉻效果時，則晶間腐蝕現象也會隨之解除。見圖3-19。這種效果雖然存在，但是，靠這種方法改善奧氏體不銹鋼晶間腐蝕效果，在實際生產中很少采用。
五(wu)、奧氏體不銹鋼的(de)冷加(jia)工強化(hua)及(ji)去應力處理
奧氏體(ti)不銹鋼不能(neng)用(yong)熱處理方(fang)法強(qiang)化(hua)(hua)(hua)，但可以通過冷(leng)加工變(bian)(bian)形得以強(qiang)化(hua)(hua)(hua)（冷(leng)作硬化(hua)(hua)(hua)、形變(bian)(bian)強(qiang)化(hua)(hua)(hua)），會使強(qiang)度提高、塑性下降。
1. 奧氏(shi)體不(bu)銹鋼冷加工(gong)強化(hua)的理論基礎(chu)和影響因素(su)
奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼冷變形強化的理論和效(xiao)果與馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼及其(qi)(qi)他(ta)金屬(shu)相比，有(you)其(qi)(qi)特殊性(xing)。
按一(yi)般(ban)的冷變形強化理論，許多(duo)金(jin)屬材料在冷加工變形過程(cheng)中，會由于晶體(ti)產生缺陷、點陣畸變、位錯、亞結構等(deng)使晶體(ti)滑移受(shou)到阻力，從而使金(jin)屬得到強化。
奧氏(shi)體不銹鋼在冷加工變(bian)形過(guo)程中，除了產(chan)生如同(tong)其他金(jin)屬材(cai)料的(de)冷加工強(qiang)化(hua)(hua)現象外，還會因在形變(bian)過(guo)程中，有部(bu)分(fen)穩定性(xing)差的(de)奧氏(shi)體轉(zhuan)變(bian)成為馬(ma)氏(shi)體，而增加了奧氏(shi)體不銹鋼的(de)強(qiang)化(hua)(hua)效果(guo)。
如前(qian)所(suo)述，奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)由(you)于(yu)(yu)Ms點低(di)于(yu)(yu)室溫(wen)，一(yi)般情況(kuang)下(xia)，其(qi)(qi)室溫(wen)組(zu)織為(wei)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，不(bu)(bu)(bu)(bu)會發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)向(xiang)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)轉(zhuan)變(bian)(bian)過(guo)程(cheng)。但是(shi)，受合金元(yuan)素(su)(su)的(de)影(ying)響，奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)穩(wen)(wen)定程(cheng)度有所(suo)不(bu)(bu)(bu)(bu)同，有的(de)很穩(wen)(wen)定，有的(de)是(shi)相對(dui)不(bu)(bu)(bu)(bu)穩(wen)(wen)定的(de)，稱(cheng)其(qi)(qi)為(wei)亞(ya)穩(wen)(wen)定奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)。穩(wen)(wen)定性強的(de)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)在(zai)接受冷(leng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)變(bian)(bian)形(xing)(xing)時，仍保持奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)織，而穩(wen)(wen)定性差的(de)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)在(zai)冷(leng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)變(bian)(bian)形(xing)(xing)過(guo)程(cheng)中，會有一(yi)部(bu)分奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)向(xiang)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)轉(zhuan)變(bian)(bian)。這個由(you)于(yu)(yu)冷(leng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)變(bian)(bian)形(xing)(xing)引起亞(ya)穩(wen)(wen)定奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)向(xiang)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)的(de)開始溫(wen)度記Md,一(yi)些研(yan)究表(biao)明(ming)，Md高于(yu)(yu)Ms170~350℃,在(zai)室溫(wen)以上。Md點越高，說明(ming)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)向(xiang)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)越容易發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)。影(ying)響Md點溫(wen)度，或者說影(ying)響奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)冷(leng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)變(bian)(bian)形(xing)(xing)強化的(de)因素(su)(su)很多，如鋼(gang)的(de)化學成(cheng)分、冷(leng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)變(bian)(bian)形(xing)(xing)度、冷(leng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)變(bian)(bian)形(xing)(xing)溫(wen)度等。下(xia)面重點說明(ming)化學成(cheng)分和冷(leng)加(jia)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)變(bian)(bian)形(xing)(xing)度的(de)影(ying)響效果。
a. 化(hua)學成分的影(ying)響
合(he)(he)金元素對(dui)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼冷加(jia)工變形強化的影響是復雜(za)的，綜合(he)(he)各方面的研(yan)究報(bao)道，基本觀(guan)點如下：
①. 對屈服強(qiang)度的影(ying)響
奧(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)銹鋼冷變形過程(cheng)中，在發生屈服前，由(you)于冷變形量(liang)不(bu)(bu)大(da)，不(bu)(bu)至于引起大(da)量(liang)奧(ao)氏(shi)體向馬氏(shi)體的轉變，此時，強化效果(guo)主(zhu)要是原來固溶于奧(ao)氏(shi)體中的合金(jin)元素的固溶強化作用(yong)結果(guo)，所以，填隙(xi)型合金(jin)元素，如碳、氮等作用(yong)較(jiao)大(da)，亦即含碳、氮較(jiao)多的奧(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)銹鋼的屈服強度(du)較(jiao)高(gao)。
②. 對破(po)斷（抗拉）強度的影響(xiang)
奧氏體不(bu)銹鋼(gang)在(zai)冷(leng)變形發(fa)生屈服后(hou)，變形量較大(da)(da)，強(qiang)(qiang)化效果明顯了，此階段影響奧氏體穩(wen)定(ding)性的(de)因素起主導作用，即降低奧氏體穩(wen)定(ding)性的(de)合金元素影響較大(da)(da)，如硅(gui)、鉬(mu)、鉻增加冷(leng)變形強(qiang)(qiang)化效果、提高抗拉強(qiang)(qiang)度，而鎳、銅則減小冷(leng)變形強(qiang)(qiang)化的(de)效果，降低抗拉強(qiang)(qiang)度。
實際上，合金元素對奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)冷加(jia)工變(bian)形(xing)(xing)的(de)強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)作用(yong)是復雜的(de)，以碳為例，碳既有(you)對奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)固溶強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)，從而提高奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)冷加(jia)工變(bian)形(xing)(xing)強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)的(de)作用(yong)，也有(you)穩定(ding)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)，使奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)向(xiang)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)發生困(kun)難，從而降低奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)冷加(jia)工變(bian)形(xing)(xing)強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)的(de)作用(yong)。而且(qie)，還會依碳含量的(de)不(bu)同，作用(yong)程(cheng)度也不(bu)同。圖3-5顯示(shi)了碳對兩種奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)冷加(jia)工強(qiang)(qiang)化(hua)(hua)的(de)影(ying)響效(xiao)果(guo)。
鉻(ge)和鎳(nie)的作用見圖 3-20 。
從圖(tu)3-20可(ke)見，當鉻量相(xiang)同(tong)時，鎳(nie)的硬化效果隨其含量的增加而減小，這是由于(yu)鎳(nie)穩定(ding)了奧氏體，影響了奧氏體向馬氏體轉變(bian)的結果。圖(tu)3-5含鉻相(xiang)同(tong)而含鎳(nie)不同(tong)的兩(liang)條曲線也驗(yan)證了這個結論(lun)。
在鎳(nie)≤12%的范(fan)圍(wei)內，當鎳(nie)含(han)量相(xiang)同(tong)時，鉻(ge)的硬化效果(guo)隨鉻(ge)含(han)量的增(zeng)加(jia)而減小，這(zhe)是因為(wei)鉻(ge)的增(zeng)加(jia)會(hui)使(shi)組織(zhi)中產(chan)生(sheng)δ鐵素體，從而使(shi)可向馬氏(shi)體轉(zhuan)變(bian)的奧(ao)氏(shi)體比例減少。同(tong)時，鉻(ge)作為(wei)合金(jin)元素，對奧(ao)氏(shi)體的轉(zhuan)變(bian)點(dian)Md也(ye)產(chan)生(sheng)一定(ding)的降低作用(yong)，減弱(ruo)了(le)發(fa)生(sheng)轉(zhuan)變(bian)的可能(neng)性。
在鎳≥14%的(de)(de)范圍內(nei)，鉻(ge)對硬(ying)化(hua)(hua)效果(guo)的(de)(de)作用不明顯(xian)了，這(zhe)可(ke)能是因為此時的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)已經很穩定了，冷(leng)加(jia)工變形(xing)已不再使奧氏(shi)體(ti)發生向馬氏(shi)體(ti)轉變，鉻(ge)只(zhi)起到固溶強化(hua)(hua)的(de)(de)作用，隨鉻(ge)含量的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)，硬(ying)化(hua)(hua)效果(guo)也略有增(zeng)(zeng)加(jia)。
b. 冷加(jia)工變形度的影響
奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)變形(xing)(xing)(xing)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)化的(de)(de)(de)(de)效果(guo)(guo)與冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)變形(xing)(xing)(xing)度(du)(du)有較大的(de)(de)(de)(de)關系。一般規律是隨冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)變形(xing)(xing)(xing)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)，強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)化效果(guo)(guo)增(zeng)(zeng)大，即屈(qu)服強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)、抗拉強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)提(ti)高，而(er)且屈(qu)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)比也(ye)顯著提(ti)高，有文獻報道，固(gu)溶(rong)狀態(tai)奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)屈(qu)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)比一般為30%~45%;而(er)冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)變形(xing)(xing)(xing)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)化后(hou)，依變形(xing)(xing)(xing)度(du)(du)不(bu)(bu)同，屈(qu)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)比最高可達85%~90%,這(zhe)在多年的(de)(de)(de)(de)生產實踐中也(ye)得到了證(zheng)明(ming)，奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)變形(xing)(xing)(xing)度(du)(du)達到10%~12%時，屈(qu)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)比即可達到70%~75%.當然，隨著強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)，其塑性和沖(chong)擊(ji)韌性將有明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)降低(di)。圖3-21及表3-4均顯示(shi)出了奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)隨冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)變形(xing)(xing)(xing)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)對力學(xue)性能的(de)(de)(de)(de)影響。
還有，隨(sui)著(zhu)冷加(jia)工變(bian)形(xing)度的增(zeng)加(jia)，奧氏(shi)體不銹鋼的磁導(dao)率也明(ming)顯增(zeng)加(jia)，這也說明(ming)，隨(sui)著(zhu)冷加(jia)工變(bian)形(xing)度的增(zeng)加(jia)，奧氏(shi)體向馬氏(shi)體的轉(zhuan)變(bian)量增(zeng)加(jia)了。
冷(leng)加工(gong)變(bian)形雖可使(shi)奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼強(qiang)化，但需(xu)要對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)大的冷(leng)加工(gong)變(bian)形，這對(dui)于截面較大或形狀復雜的零部件，在(zai)工(gong)藝上難以實(shi)現。
此外，由于冷加工變形后(hou)，鋼的(de)塑(su)性、韌性指標下降(jiang)，又因有較大的(de)應(ying)力，會在(zai)應(ying)力腐蝕環境中增加應(ying)力腐蝕的(de)敏感性，所以，在(zai)實(shi)際(ji)應(ying)用中受到一定(ding)的(de)限(xian)制(zhi)。
2. 冷加工變形強化后的去應力處理(li)
奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼或制(zhi)品（彈簧，螺栓等）經冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)變形強化后(hou)，存(cun)在較大(da)的(de)(de)(de)加(jia)(jia)工(gong)應力(li)(li)(li)(li)(li)，這種(zhong)應力(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)存(cun)在導致在應力(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)環(huan)境中(zhong)使(shi)用時，增(zeng)加(jia)(jia)了應力(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)敏感性，影響尺寸(cun)的(de)(de)(de)穩(wen)定性。為減小(xiao)應力(li)(li)(li)(li)(li)，可采用去(qu)應力(li)(li)(li)(li)(li)處(chu)(chu)理（有的(de)(de)(de)叫應力(li)(li)(li)(li)(li)松弛(chi)處(chu)(chu)理）。一般是加(jia)(jia)熱到280~400℃保持2~3h后(hou)空冷(leng)或緩(huan)冷(leng)。去(qu)應力(li)(li)(li)(li)(li)處(chu)(chu)理不僅(jin)可減少制(zhi)件的(de)(de)(de)應力(li)(li)(li)(li)(li)，還會在延伸率(lv)無(wu)大(da)改變的(de)(de)(de)情況下，使(shi)硬度(du)強度(du)及彈性極限得到提高，見圖(tu)3-22和(he)表3-5。
