依據化學成分、熱處理目的的不同，奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼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(rong)化處理(li)適合(he)任何成分和牌號的奧氏體不銹(xiu)鋼。
1. 固(gu)溶化處(chu)理加(jia)熱溫度的選擇(ze)
奧氏(shi)體系列的(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼雖(sui)然化學成分、種類(lei)不(bu)同，但固溶化處理加(jia)熱溫度(du)的(de)差別不(bu)大。常見(jian)牌(pai)號(hao)奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼固溶化加(jia)熱推薦溫度(du)范(fan)圍見(jian)表3-2.
奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)鉻碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物和(he)σ相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)解(jie)、固(gu)(gu)溶是(shi)隨加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)升高(gao)而增加(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。在(zai)(zai)實(shi)際加(jia)熱(re)條件下，850℃左右碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物即(ji)開(kai)始(shi)分(fen)(fen)解(jie)、固(gu)(gu)溶，但(dan)在(zai)(zai)這(zhe)個溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)需(xu)(xu)要長(chang)時間保(bao)(bao)溫(wen)(wen)。提高(gao)加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)，可(ke)減少(shao)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)時間，即(ji)可(ke)使(shi)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物充分(fen)(fen)分(fen)(fen)解(jie)和(he)固(gu)(gu)溶。有資料報道，0Cr18Ni9鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物溶入奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)中，在(zai)(zai)1000℃需(xu)(xu)要10min,在(zai)(zai)1065℃需(xu)(xu)要3min,在(zai)(zai)1176℃只需(xu)(xu)要1.5min.當(dang)然，加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)太高(gao)會(hui)帶來(lai)其他的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)利作用(yong)(yong)。所以，0Cr18Ni9、1Cr18Ni9奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)生(sheng)產(chan)中，固(gu)(gu)溶化(hua)(hua)(hua)加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)采用(yong)(yong)1050℃左右是(shi)適宜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)；含(han)(han)鉬(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，因(yin)鉬(mu)會(hui)降低(di)固(gu)(gu)溶擴散速度(du)(du)(du)(du)，其固(gu)(gu)溶化(hua)(hua)(hua)加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)可(ke)提高(gao)一些，如采用(yong)(yong)1080℃左右；含(han)(han)穩定(ding)(ding)化(hua)(hua)(hua)元素(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，如果采用(yong)(yong)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)，會(hui)使(shi)鈦或鈮(ni)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物過度(du)(du)(du)(du)溶解(jie)而不(bu)利于(yu)發揮穩定(ding)(ding)化(hua)(hua)(hua)元素(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)，所以，含(han)(han)穩定(ding)(ding)化(hua)(hua)(hua)元素(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)固(gu)(gu)溶化(hua)(hua)(hua)加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)可(ke)低(di)一些，如1000℃左右即(ji)可(ke)；奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學成(cheng)分(fen)(fen)中，當(dang)形成(cheng)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)元素(su)(su)（以鉻當(dang)量(liang)計(ji)）和(he)形成(cheng)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)元素(su)(su)（以鎳當(dang)量(liang)計(ji)）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)比例在(zai)(zai)Schaeffler圖（圖1-1)上位置接近出現(xian)鐵素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)區界(jie)時，此鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)固(gu)(gu)溶化(hua)(hua)(hua)處理加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)宜取較低(di)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)；鑄造奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，因(yin)其組織成(cheng)分(fen)(fen)不(bu)均勻性強，為保(bao)(bao)證固(gu)(gu)溶化(hua)(hua)(hua)處理效果，固(gu)(gu)溶化(hua)(hua)(hua)加(jia)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)比同(tong)牌(pai)號的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鍛材(cai)、軋材(cai)要偏高(gao)。
2. 加熱保(bao)溫時間
奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)含有大量的(de)(de)合金(jin)(jin)元素(su)，鉻(ge)的(de)(de)碳化(hua)物溶(rong)(rong)解(jie)固溶(rong)(rong)速度較慢，鋼(gang)的(de)(de)導(dao)熱(re)率低，所以，奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)固溶(rong)(rong)化(hua)處理的(de)(de)加熱(re)保溫(wen)時間比一般合金(jin)(jin)鋼(gang)要(yao)加長20%~30%.以保證內部(bu)均(jun)溫(wen)和鉻(ge)及碳化(hua)物的(de)(de)充分固溶(rong)(rong)。
3. 固溶化處理的冷卻(que)
經固溶(rong)加(jia)熱(re)、保溫的奧(ao)(ao)氏體不(bu)銹鋼在冷(leng)卻(que)(que)時，如(ru)果冷(leng)卻(que)(que)速度(du)不(bu)足，則已固溶(rong)于奧(ao)(ao)氏體中的合金碳化物或(huo)σ相還可能析(xi)出(chu)，所(suo)以(yi)，固溶(rong)化處(chu)理的冷(leng)卻(que)(que)速度(du)很重要(yao)。
從理論上講，固溶化冷卻速(su)度越(yue)快越(yue)好，但在(zai)具(ju)體生產(chan)中會存在(zai)零件變形和(he)殘留應力的(de)問題。在(zai)我(wo)國(guo)和(he)其他一(yi)些國(guo)家(jia)的(de)標準中，將奧氏體不銹(xiu)鋼的(de)冷卻方式標注為(wei)“快冷”，在(zai)許多情況下，對“快冷”的(de)理解可(ke)能不同，“快”的(de)程度不好界定。
綜合不同文獻資料介紹(shao)的情(qing)況(kuang)，奧氏體不銹鋼固溶化冷卻方式可按以下原則掌握(wo)。
含(han)鉻量大于22%,且含(han)鎳較高(gao)的(de)(de)奧氏(shi)(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)；含(han)碳量大于0.08%的(de)(de)奧氏(shi)(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)；含(han)碳量小于或等于0.08%,但有(you)效(xiao)尺寸大于3mm的(de)(de)奧氏(shi)(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)，應選水(shui)冷。
含碳量小(xiao)(xiao)于或等于0.08%,但有效(xiao)尺(chi)寸(cun)小(xiao)(xiao)于3mm的奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)，可用風冷。
有效尺寸為0.5mm以下的薄板件可空(kong)冷(leng)。
截面尺寸大(da)的奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)零部件毛坯即使水冷，其(qi)心部或接近心部處的冷卻(que)速度也未必滿足(zu)要求，一旦(dan)加工成(cheng)零件后，這(zhe)部分成(cheng)為接觸介質(zhi)的表面，就(jiu)會影響該部分的耐腐(fu)蝕(shi)性能，在這(zhe)種情況下，可先加工，使工作面能盡(jin)量(liang)地接近固(gu)溶化冷卻(que)介質(zhi)，保證(zheng)較快地冷卻(que)。或者選用含穩定(ding)化元素的奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)，并在固(gu)溶化處理后進行穩定(ding)化退(tui)火處理。
二、穩定化退火
穩定化退火是對含穩定化元素(su)鈦或鈮的(de)奧氏體不(bu)銹鋼采用的(de)熱處理方(fang)法。采用這種方(fang)法的(de)目的(de)是利用鈦、鈮與(yu)碳(tan)的(de)強結合特性(xing)、穩定碳(tan)、使其盡量不(bu)與(yu)鉻結合，最終達到穩定鉻的(de)目的(de)，提高整在奧氏體中的(de)穩定性(xing)，避免從晶(jing)界析出(chu)，確保材(cai)料的(de)耐腐蝕(shi)性(xing)。
1. 穩定(ding)化處理加熱溫度的選擇(ze)
為(wei)了(le)達到(dao)奧氏(shi)體不銹鋼(gang)穩(wen)定化處(chu)理的目的，使鋼(gang)中的碳(tan)盡量形(xing)成TiC或NbC,穩(wen)定化處(chu)理加熱溫度的選(xuan)擇很重要。這個溫度的選(xuan)擇原則應是高于（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(han)鈮的(de)奧氏(shi)體不銹鋼穩定化處理(li)加熱溫(wen)度(du)取推(tui)薦溫(wen)度(du)區(qu)間的(de)中上限(xian)即可。
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(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)穩(wen)(wen)定化(hua)處理的(de)冷卻(que)(que)方式和冷卻(que)(que)速(su)度(du)(du)對穩(wen)(wen)定化(hua)效果沒有多大影響，所以，為了防(fang)止形狀復雜工件的(de)變形或為保證(zheng)工件的(de)應(ying)力最小，可采用較(jiao)小的(de)冷卻(que)(que)速(su)度(du)(du)，如空冷或爐冷。根據試(shi)驗研(yan)究結果，含鈦的(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)，從穩(wen)(wen)定化(hua)溫度(du)(du)900℃冷卻(que)(que)到(dao)200℃的(de)過程中，冷卻(que)(que)速(su)度(du)(du)為0.9℃/min與(yu)15.6℃/min的(de)試(shi)件相比，在(zai)金相組織、硬度(du)(du)及耐晶間腐蝕方面沒有不(bu)同(tong)。
三、消除應力(li)處(chu)理
確(que)定奧氏(shi)體不銹鋼(gang)消除應力(li)處(chu)理工藝方法，應根據材質類型、使(shi)用環境、消除應力(li)目的及工件(jian)形(xing)狀尺寸等情(qing)況，注意掌握以(yi)下原則。
1. 材質類型
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不銹鋼 等。Ⅱ類－含穩定化元素的奧氏體不銹鋼，如321不銹鋼 、347H不銹鋼 等。Ⅲ類－除Ⅰ、Ⅱ類外的標準型奧氏體不銹鋼。
a. Ⅰ類(lei)奧氏體不銹(xiu)鋼的(de)含碳(tan)量(liang)低于敏(min)化溫(wen)度下(xia)奧氏體固(gu)溶碳(tan)量(liang)，Ⅱ類(lei)奧氏體不銹(xiu)鋼由(you)于穩定化元素(su)的(de)作用(yong)，使它們(men)在(zai)固(gu)溶化加(jia)熱溫(wen)度以(yi)下(xia)的(de)任何溫(wen)度區(qu)間加(jia)熱和冷卻，都基本上(shang)在(zai)保證消除(chu)一定應力的(de)同時，不產生其他(ta)不利作用(yong)。所以(yi)，它們(men)消除(chu)應力處理工藝(yi)的(de)選擇范圍寬(kuan)，不受(shou)更(geng)多限制。
b. Ⅲ類奧氏體(ti)不銹鋼為防止含(han)鉻合(he)金碳化(hua)物的析出，不可(ke)在480~950℃范圍加(jia)熱，可(ke)以在固溶(rong)化(hua)溫度加(jia)熱后快冷(leng)，也可(ke)以在480℃以下的溫度加(jia)熱后緩(huan)慢冷(leng)卻，從消除應力的效(xiao)果(guo)看，前(qian)者效(xiao)果(guo)好(hao)于后者。
2. 使(shi)用(yong)環境
a. 產生嚴重的應(ying)力(li)(li)腐蝕環境。在選材(cai)上，最好采用Ⅰ類(lei)或(huo)Ⅱ類(lei)奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼，并(bing)(bing)在900~1100℃之(zhi)間加熱后緩慢冷卻(que)，可(ke)以較徹底(di)地(di)消除應(ying)力(li)(li)。如果采用皿(min)類(lei)奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼，應(ying)在固溶化(hua)溫度加熱并(bing)(bing)快冷，此時可(ke)消除原(yuan)先的應(ying)力(li)(li)，但由于采用急冷方式，還會產生一(yi)些新(xin)的應(ying)力(li)(li)。為(wei)此，還可(ke)補充一(yi)次低溫去應(ying)力(li)(li)處(chu)理。
b. 產生晶(jing)間腐蝕(shi)環(huan)境。可加熱到(dao)固(gu)溶化溫度，Ⅰ類、Ⅱ類奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)可緩慢冷(leng)卻，Ⅱ類奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)必須快冷(leng)。
如(ru)果(guo)在工件生(sheng)產(chan)中有產(chan)生(sheng)敏化的可(ke)能而(er)又在產(chan)生(sheng)晶間(jian)腐蝕的環(huan)境中工作，則應采用I類奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)，加熱到固溶化溫度后(hou)快冷，或(huo)采用Ⅱ類奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)，加熱到穩定化溫度后(hou)緩慢冷卻。
3. 工件形狀
工件形(xing)狀復雜、易變形(xing)，應采用較(jiao)低的(de)(de)加(jia)熱溫度和(he)緩(huan)慢的(de)(de)冷卻速度，Ⅱ類奧氏(shi)體不銹鋼可以(yi)采用穩(wen)定化處理加(jia)熱溫度和(he)緩(huan)慢的(de)(de)冷卻方式。
4. 去應力的主要目的
a. 去除(chu)加工過程中產(chan)生的應(ying)力(li)或去除(chu)加工后的殘留應(ying)力(li)。可采用(yong)固溶化處理(li)加熱溫度并(bing)快冷(leng)，Ⅰ類、Ⅱ類奧氏體(ti)不銹鋼可采用(yong)較緩慢的冷(leng)卻方式。
b. 為(wei)保(bao)證工件最終尺寸的穩定(ding)性(xing)。可采用低的加熱溫度和緩(huan)慢的冷卻(que)速度。
c. 為消(xiao)(xiao)除(chu)很大的(de)(de)殘留(liu)應力(li)(li)。消(xiao)(xiao)除(chu)在工作環境(jing)中可(ke)能產生新應力(li)(li)的(de)(de)工件的(de)(de)殘留(liu)應力(li)(li)或為消(xiao)(xiao)除(chu)大截面(mian)焊(han)接件的(de)(de)焊(han)接應力(li)(li)，應采用(yong)固溶化(hua)加熱(re)溫度(du)，Ⅲ類(lei)奧氏體不銹鋼必須(xu)快冷。這種情況最(zui)好選(xuan)用(yong)Ⅰ類(lei)或Ⅱ類(lei)奧氏體不銹鋼，加熱(re)后緩(huan)慢冷卻，消(xiao)(xiao)除(chu)應力(li)(li)的(de)(de)效果更好。
d. 為消除只能采用(yong)局部(bu)加熱方式(shi)工件的(de)殘留應力。應采取低(di)溫度加熱并緩慢冷(leng)卻(que)的(de)方式(shi)。
表3-3是(shi)推(tui)薦的奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)消除應力的處理方法和(he)應用條(tiao)件(jian)。
說明：表中(zhong)方(fang)法順(shun)序為優(you)先選擇(ze)順(shun)序。
A: 1010~1120℃加熱保(bao)溫后(hou)緩(huan)慢冷卻。
B: 850~900℃加熱保溫后緩(huan)慢冷卻(que)。
C: 1010~1120℃加(jia)熱保(bao)溫后快速冷卻。
D: 480~650℃加(jia)熱(re)保(bao)溫后(hou)緩慢冷卻。
E: 430~480℃加熱保溫后緩慢冷卻。
F: 200~480℃加熱保溫后緩慢冷卻。
保(bao)溫時(shi)間，按每25mm,保(bao)溫1~4h,較低溫度時(shi)采用較長保(bao)溫時(shi)間。
注(zhu)：①. 在較強應(ying)力(li)腐蝕環境工作(zuo)的工件，最好(hao)選用I類鋼進行(xing)(xing)A處理(li)或II類鋼進行(xing)(xing)B處理(li)。
②. 件在(zai)制造過程中，產(chan)生敏(min)化情況下應用(yong)。
③. 如果工件在最終加工后進行C處理時(shi)，此時(shi)可采用A或(huo)B處理。
表3-3中(zhong)推薦的奧氏體不銹(xiu)鋼消(xiao)除(chu)應力的熱處理(li)方法中(zhong)，有些是與(yu)奧氏體不銹(xiu)鋼固溶化處理(li)和(he)穩(wen)定(ding)化退火方法一致的，可合(he)并進(jin)行。
四、敏(min)化(hua)處理
敏化處理(li)實際上不屬于奧(ao)氏體不銹鋼或其制品在生(sheng)產(chan)制造過(guo)程(cheng)中(zhong)應該采用的(de)熱處理(li)方法(fa)。而(er)是(shi)作為在檢(jian)驗奧(ao)氏體不銹鋼抗晶(jing)間腐蝕能力進行試驗時(shi)所采用的(de)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。
在我國有(you)關的(de)不銹鋼耐晶(jing)間腐(fu)蝕傾向試(shi)驗方法中，一般規(gui)定為含C≤0.03%或含有(you)穩定化元素的(de)奧氏體(ti)不銹鋼的(de)敏化處(chu)理制度為加(jia)熱到650℃,鍛材、軋材試(shi)片保溫2h空冷，鑄材試(shi)片保溫1h空冷。
對(dui)于一(yi)些(xie)特殊使用(yong)(yong)(yong)場合，為(wei)更(geng)嚴格(ge)地考核材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)抗晶間(jian)(jian)腐蝕能力，在(zai)某些(xie)標準中，對(dui)奧氏體(ti)不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)敏(min)化制度(du)規定得更(geng)為(wei)苛刻，依據(ju)工件將來(lai)使用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)及材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)含碳量以(yi)及是否含鉬元素等(deng)因(yin)素而采用(yong)(yong)(yong)不同的(de)(de)(de)敏(min)化制度(du)。有的(de)(de)(de)還對(dui)敏(min)化處理(li)的(de)(de)(de)升、降溫(wen)速(su)度(du)加以(yi)控(kong)制。所以(yi)，在(zai)判(pan)定奧氏體(ti)不銹鋼(gang)晶間(jian)(jian)腐蝕傾向性大小時，應(ying)注(zhu)意采用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)敏(min)化制度(du)。
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、奧氏體不銹鋼的冷加(jia)工(gong)強化及去應(ying)力處理
奧氏體不銹鋼不能用(yong)熱處理方法強化，但可以通過冷加工變形得以強化（冷作硬化、形變強化），會(hui)使強度提高、塑性下降。
1. 奧(ao)氏體(ti)不銹鋼冷加工強化的理論基礎和影響因素
奧氏(shi)體不銹鋼(gang)冷變形強化(hua)的理論和效果(guo)與馬氏(shi)體不銹鋼(gang)及(ji)其他金屬(shu)相比，有其特殊性。
按一(yi)般(ban)的冷(leng)變形(xing)強化理論，許多金屬(shu)材料在冷(leng)加工(gong)變形(xing)過程(cheng)中，會由(you)于晶(jing)體產生缺陷、點陣畸變、位錯(cuo)、亞結構等使晶(jing)體滑移受到阻力，從而使金屬(shu)得到強化。
奧(ao)氏(shi)體不銹鋼在冷加工(gong)變(bian)形(xing)過(guo)程中(zhong)，除了產生如同其他(ta)金(jin)屬材料的冷加工(gong)強(qiang)化現象(xiang)外，還會因在形(xing)變(bian)過(guo)程中(zhong)，有部分(fen)穩定性差的奧(ao)氏(shi)體轉變(bian)成為馬氏(shi)體，而增加了奧(ao)氏(shi)體不銹鋼的強(qiang)化效果(guo)。
如(ru)前所述，奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)由于(yu)Ms點(dian)低(di)于(yu)室溫(wen)(wen)，一(yi)(yi)般(ban)情況下，其室溫(wen)(wen)組(zu)織為(wei)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)，不(bu)會發生向(xiang)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)過程(cheng)。但是(shi)，受(shou)合金元素的(de)影響(xiang)，奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)程(cheng)度(du)(du)有(you)所不(bu)同，有(you)的(de)很穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)，有(you)的(de)是(shi)相(xiang)對不(bu)穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)的(de)，稱其為(wei)亞穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)。穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)性(xing)強的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)在接(jie)受(shou)冷(leng)(leng)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)變(bian)(bian)形(xing)時，仍保持(chi)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)織，而穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)性(xing)差的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)在冷(leng)(leng)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)變(bian)(bian)形(xing)過程(cheng)中(zhong)，會有(you)一(yi)(yi)部分(fen)(fen)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)發生向(xiang)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)。這個由于(yu)冷(leng)(leng)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)變(bian)(bian)形(xing)引起亞穩(wen)(wen)(wen)定(ding)(ding)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)向(xiang)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)的(de)開始溫(wen)(wen)度(du)(du)記(ji)Md,一(yi)(yi)些研究(jiu)表明，Md高于(yu)Ms170~350℃,在室溫(wen)(wen)以上(shang)。Md點(dian)越高，說(shuo)(shuo)明奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)向(xiang)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)越容易(yi)發生。影響(xiang)Md點(dian)溫(wen)(wen)度(du)(du)，或者(zhe)說(shuo)(shuo)影響(xiang)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)冷(leng)(leng)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)變(bian)(bian)形(xing)強化的(de)因素很多，如(ru)鋼(gang)(gang)的(de)化學成分(fen)(fen)、冷(leng)(leng)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)變(bian)(bian)形(xing)度(du)(du)、冷(leng)(leng)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)變(bian)(bian)形(xing)溫(wen)(wen)度(du)(du)等。下面(mian)重點(dian)說(shuo)(shuo)明化學成分(fen)(fen)和冷(leng)(leng)加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)變(bian)(bian)形(xing)度(du)(du)的(de)影響(xiang)效果。
a. 化學(xue)成(cheng)分的影響
合(he)金元素對奧氏體(ti)不銹鋼(gang)冷加(jia)工變(bian)形強(qiang)化的影響是復雜的，綜合(he)各方面的研究(jiu)報道，基本觀點如下：
①. 對屈服(fu)強度的影響
奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)冷(leng)變形過程中(zhong)，在發生(sheng)屈服前，由于(yu)(yu)冷(leng)變形量不(bu)大(da)，不(bu)至于(yu)(yu)引起大(da)量奧(ao)氏(shi)體向馬(ma)氏(shi)體的轉(zhuan)變，此時，強化效(xiao)果主要是原來固(gu)溶于(yu)(yu)奧(ao)氏(shi)體中(zhong)的合(he)金(jin)元素的固(gu)溶強化作用結(jie)果，所以，填隙型合(he)金(jin)元素，如碳、氮(dan)等作用較(jiao)大(da)，亦即含碳、氮(dan)較(jiao)多的奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)的屈服強度較(jiao)高。
②. 對破斷（抗拉）強度的影響
奧氏(shi)體不銹鋼在冷(leng)變形發生屈服后，變形量(liang)較大(da)，強(qiang)(qiang)化效(xiao)(xiao)果明(ming)顯了，此階(jie)段(duan)影響奧氏(shi)體穩(wen)(wen)定性的因素起(qi)主導作用，即降低奧氏(shi)體穩(wen)(wen)定性的合金元素影響較大(da)，如硅、鉬、鉻增(zeng)加冷(leng)變形強(qiang)(qiang)化效(xiao)(xiao)果、提高抗(kang)拉強(qiang)(qiang)度，而鎳(nie)、銅則(ze)減小(xiao)冷(leng)變形強(qiang)(qiang)化的效(xiao)(xiao)果，降低抗(kang)拉強(qiang)(qiang)度。
實際上(shang)，合金元(yuan)素對(dui)奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)冷(leng)加工(gong)變(bian)形(xing)(xing)的強(qiang)化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)是復雜的，以碳(tan)為例，碳(tan)既(ji)有對(dui)奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體固溶強(qiang)化(hua)(hua)，從(cong)而(er)提高奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)冷(leng)加工(gong)變(bian)形(xing)(xing)強(qiang)化(hua)(hua)的作(zuo)用(yong)，也(ye)有穩定奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體，使奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體向馬(ma)氏(shi)體轉(zhuan)變(bian)發生困難，從(cong)而(er)降低奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)冷(leng)加工(gong)變(bian)形(xing)(xing)強(qiang)化(hua)(hua)的作(zuo)用(yong)。而(er)且，還(huan)會依碳(tan)含(han)量的不同，作(zuo)用(yong)程度也(ye)不同。圖3-5顯示了碳(tan)對(dui)兩種奧(ao)(ao)(ao)(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)冷(leng)加工(gong)強(qiang)化(hua)(hua)的影響效果(guo)。
鉻和鎳的作用(yong)見圖 3-20 。
從圖(tu)3-20可見，當鉻量相同時，鎳的(de)硬化效果隨其含量的(de)增加而(er)減小，這(zhe)是(shi)由于鎳穩(wen)定了奧氏(shi)(shi)體，影響了奧氏(shi)(shi)體向馬氏(shi)(shi)體轉變的(de)結果。圖(tu)3-5含鉻相同而(er)含鎳不同的(de)兩條曲線也驗(yan)證了這(zhe)個結論。
在(zai)鎳≤12%的范圍內，當鎳含量相同時(shi)，鉻(ge)的硬化(hua)效果隨鉻(ge)含量的增(zeng)加而(er)減小(xiao)，這是因為(wei)鉻(ge)的增(zeng)加會(hui)使組織中產生(sheng)δ鐵素體(ti)，從而(er)使可向馬氏體(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)(bian)的奧氏體(ti)比例減少。同時(shi)，鉻(ge)作(zuo)為(wei)合(he)金元素，對奧氏體(ti)的轉(zhuan)變(bian)(bian)(bian)點Md也產生(sheng)一定的降低(di)作(zuo)用，減弱了(le)發生(sheng)轉(zhuan)變(bian)(bian)(bian)的可能性。
在(zai)鎳≥14%的范圍內，鉻(ge)對硬(ying)化效(xiao)(xiao)果(guo)的作用(yong)不明(ming)顯了(le)，這可能是因為(wei)此時(shi)的奧氏體已經(jing)很穩定了(le)，冷加(jia)工變形已不再使(shi)奧氏體發生(sheng)向(xiang)馬氏體轉變，鉻(ge)只起到固溶(rong)強(qiang)化的作用(yong)，隨(sui)鉻(ge)含量的增加(jia)，硬(ying)化效(xiao)(xiao)果(guo)也略(lve)有增加(jia)。
b. 冷加工變形(xing)度(du)的影響
奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)冷加(jia)工(gong)變形(xing)(xing)(xing)強(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)的效(xiao)果與冷加(jia)工(gong)變形(xing)(xing)(xing)度(du)(du)有(you)較大的關(guan)系(xi)。一(yi)般(ban)規律是隨冷加(jia)工(gong)變形(xing)(xing)(xing)度(du)(du)的增加(jia)，強(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)效(xiao)果增大，即屈(qu)(qu)服強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)、抗拉強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)提高(gao)，而且(qie)屈(qu)(qu)強(qiang)(qiang)(qiang)比(bi)也顯著提高(gao)，有(you)文(wen)獻(xian)報道(dao)，固溶狀態奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)屈(qu)(qu)強(qiang)(qiang)(qiang)比(bi)一(yi)般(ban)為(wei)30%~45%;而冷加(jia)工(gong)變形(xing)(xing)(xing)強(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)后，依變形(xing)(xing)(xing)度(du)(du)不(bu)同(tong)，屈(qu)(qu)強(qiang)(qiang)(qiang)比(bi)最高(gao)可(ke)達(da)85%~90%,這在多(duo)年的生產實(shi)踐中也得到了(le)證(zheng)明，奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)冷加(jia)工(gong)變形(xing)(xing)(xing)度(du)(du)達(da)到10%~12%時，屈(qu)(qu)強(qiang)(qiang)(qiang)比(bi)即可(ke)達(da)到70%~75%.當(dang)然，隨著強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)的增加(jia)，其塑性和沖擊韌性將有(you)明顯的降低。圖(tu)3-21及(ji)表(biao)3-4均顯示出了(le)奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)隨冷加(jia)工(gong)變形(xing)(xing)(xing)度(du)(du)的增加(jia)對力學性能的影響。
還(huan)有，隨著(zhu)冷(leng)加(jia)工變(bian)(bian)(bian)形度的(de)增加(jia)，奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼的(de)磁導率也明顯增加(jia)，這(zhe)也說明，隨著(zhu)冷(leng)加(jia)工變(bian)(bian)(bian)形度的(de)增加(jia)，奧(ao)氏(shi)體向馬氏(shi)體的(de)轉變(bian)(bian)(bian)量增加(jia)了。
冷(leng)加(jia)工變形(xing)(xing)雖可使(shi)奧氏(shi)體不銹鋼強(qiang)化，但(dan)需要對其進行大的冷(leng)加(jia)工變形(xing)(xing)，這對于截面較(jiao)大或形(xing)(xing)狀復(fu)雜的零部件(jian)，在(zai)工藝上難(nan)以實現。
此外，由(you)于冷(leng)加工變(bian)形(xing)后，鋼的(de)塑性(xing)、韌性(xing)指標下降，又因有較大的(de)應(ying)力，會在應(ying)力腐(fu)(fu)蝕環境中增加應(ying)力腐(fu)(fu)蝕的(de)敏感(gan)性(xing)，所以，在實際(ji)應(ying)用中受到一定的(de)限制。
2. 冷加工變形強化(hua)后的去(qu)應力處理(li)
奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)或(huo)制(zhi)品（彈簧，螺(luo)栓等）經冷加工變形強化后，存(cun)在(zai)較大的(de)加工應(ying)力(li)(li)(li)，這種應(ying)力(li)(li)(li)的(de)存(cun)在(zai)導致在(zai)應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)環境(jing)中使用(yong)時(shi)，增(zeng)加了應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)敏感(gan)性，影(ying)響尺(chi)寸的(de)穩定性。為(wei)減小應(ying)力(li)(li)(li)，可(ke)采(cai)用(yong)去應(ying)力(li)(li)(li)處(chu)理（有的(de)叫應(ying)力(li)(li)(li)松弛處(chu)理）。一般是加熱到280~400℃保持2~3h后空冷或(huo)緩冷。去應(ying)力(li)(li)(li)處(chu)理不(bu)僅可(ke)減少制(zhi)件的(de)應(ying)力(li)(li)(li)，還會在(zai)延伸率無大改變的(de)情況下，使硬度強度及彈性極限(xian)得到提高(gao)，見(jian)圖3-22和表3-5。
