零件名稱：不銹鋼(gang)殼體


材質：321不銹鋼


熱處理要求：


  a. 固溶化熱(re)處(chu)理(li)，Rm≥520N/m㎡;R10.2≥205N/m㎡;A≥35%;Z≥60%;硬度為140~190HB.


   b. 組焊后消除(chu)焊接應(ying)力處理。



1. 零件常見失效形式及應(ying)具備的性能


 該零件(jian)是(shi)重(zhong)要(yao)部(bu)件(jian)，除正常(chang)的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能要(yao)求(qiu)(qiu)外，還要(yao)求(qiu)(qiu)較高(gao)的(de)(de)耐(nai)腐(fu)(fu)蝕性(xing)(xing)(xing)，特(te)別是(shi)耐(nai)晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕性(xing)(xing)(xing)能，整體部(bu)件(jian)應(ying)具有低的(de)(de)殘(can)余應(ying)力(li)。晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕破壞是(shi)極危險的(de)(de)，一(yi)旦零件(jian)在(zai)運行(xing)中產生(sheng)晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕，將給設備帶來致命的(de)(de)危害。較低的(de)(de)殘(can)余應(ying)力(li)要(yao)求(qiu)(qiu)也(ye)是(shi)從整套設備的(de)(de)運行(xing)穩定性(xing)(xing)(xing)考慮的(de)(de)。



2. 材料選(xuan)用(yong)原則及(ji)熱處理方(fang)法(fa)選(xuan)擇(ze)


 該零(ling)件要求高的(de)耐(nai)(nai)腐(fu)蝕(shi)性，特別是耐(nai)(nai)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)性能，而且是組焊(han)(han)結構(gou)，材料應(ying)(ying)具有良好的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)性能和焊(han)(han)后消除(chu)應(ying)(ying)力的(de)可行性。為此，選擇含穩定化(hua)元素鈦的(de)奧氏(shi)體不銹鋼1Cr18Ni9Ti是合(he)適的(de)。該材料經(jing)固溶化(hua)處(chu)(chu)理(li)和焊(han)(han)后穩定化(hua)處(chu)(chu)理(li)，不但可保(bao)證力學性能要求和耐(nai)(nai)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)要求，還能徹(che)底消除(chu)加工(gong)及焊(han)(han)接(jie)(jie)應(ying)(ying)力，完全(quan)可以滿足(zu)設計的(de)要求。



3. 零(ling)件主要加工(gong)工(gong)序


 鍛(duan)造－粗加(jia)工－固溶(rong)化(hua)處(chu)理（A)-性能檢驗－機橫加(jia)工－焊接(jie)－消(xiao)除應力處(chu)理（穩定(ding)化(hua)處(chu)理）（B)-機械(xie)加(jia)工－清(qing)理－檢查(cha)。



4. 熱(re)處理(li)工藝分(fen)析及(ji)應注意的問題


  a. 固(gu)溶化處理(li)


  321不銹鋼是典型的奧(ao)氏體(ti)不銹鋼，零件的固溶(rong)化處理工藝見圖8-29。


圖 29.jpg



  采用1020~1050℃加熱(re)并(bing)充分保溫(wen)，力求合金元素充分溶(rong)解于(yu)奧氏體中，以保證材(cai)料(liao)有足夠(gou)的耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。固(gu)溶(rong)化(hua)溫(wen)度(du)低了固(gu)然不(bu)好，但(dan)也不(bu)能(neng)(neng)太(tai)高(gao)，加熱(re)溫(wen)度(du)太(tai)高(gao)對于(yu)奧氏體不(bu)銹鋼鍛件來說，也要(yao)考慮晶粒長大(da)的問題，因為晶粒粗大(da)對力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)和耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)都(dou)將(jiang)產(chan)生不(bu)利(li)的影(ying)響，另外，加熱(re)溫(wen)度(du)太(tai)高(gao)，也可能(neng)(neng)在奧氏體組織中存(cun)在高(gao)溫(wen)鐵素體，這(zhe)也是不(bu)利(li)的。


 b. 消除(chu)應力處(chu)理(li)（穩定化處(chu)理(li)）


  該殼體要求高的耐晶間腐蝕性(xing)能和(he)低(di)的殘(can)留應(ying)力，采用加工(gong)和(he)焊接后的穩定化(hua)處理是最佳的工(gong)藝(yi)方(fang)法，其綜合(he)作用是其他工(gong)藝(yi)方(fang)法不能取代的。


  首先，該(gai)殼體(ti)加工和焊接(jie)后，已不允許再進(jin)行固溶化(hua)處(chu)理（主要(yao)考(kao)慮變(bian)形(xing)問(wen)題），采(cai)用穩定化(hua)處(chu)理，完全可以使殼體(ti)（包括焊縫和熱影(ying)響區(qu)）的(de)耐(nai)腐蝕性能(neng)達(da)到最佳狀態。


圖 30.jpg


  其次，殼(ke)體(ti)加工(gong)量較大(da)，又經過焊(han)接，殼(ke)體(ti)中存在加工(gong)應力(li)(li)和焊(han)接應力(li)(li)是(shi)必然的，采用穩定化處理，完全可以消(xiao)除這些應力(li)(li)，保證殼(ke)體(ti)的殘余應力(li)(li)為最低。具(ju)體(ti)的工(gong)藝(yi)見圖8-30。