沉淀硬化型不銹鋼管的優良綜合性能主要取決于復雜的熱處理工藝。
a. 均勻化(hua)處理(li)
對于不銹鋼鑄鍛來說,均勻化處理是為了減少或消除鋼的偏析,使鋼中各元素分布均勻,為以后的熱處理打好基礎。其熱處理工藝是把鋼加熱到1050~1200℃,保溫2h以上,然后空冷,需要時也可進行水冷或油冷。
b. 固(gu)溶(rong)處理(li)
固(gu)溶處理的目的是使(shi)鋼軟化,固(gu)溶溫(wen)(wen)度(du)為1020~1100℃,適當保溫(wen)(wen)后水(油)冷或空冷。鋼中金相(xiang)組織為馬氏體(ti)或奧氏體(ti),具有較低的強度(du)和硬度(du),便于切(qie)削加工。
c. 調節(jie)處理
用調節(jie)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)固溶體(ti)(ti)的(de)(de)實(shi)際化(hua)學成分(fen)來(lai)控制馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)溫度(du)(Ms)點。經固溶處理(li)后的(de)(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti),在(zai)加熱(re)過程中會析出碳化(hua)物,使(shi)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)實(shi)際化(hua)學成分(fen)發生變(bian)化(hua)(如碳、鉻、氮等(deng)含量降(jiang)(jiang)低(di)),穩定性降(jiang)(jiang)低(di),在(zai)冷卻(que)時很(hen)容易轉(zhuan)變(bian)為(wei)馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti),提高了馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)溫度(du)(Ms)。通(tong)過選擇合適的(de)(de)溫度(du)(一般選擇700~800℃),保溫一定時間,再冷卻(que)至室溫,可以控制馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)轉(zhuan)變(bian)溫度(du)(Ms)。調節(jie)處理(li)后的(de)(de)組織為(wei)低(di)碳馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)。
d. 冷(leng)處理
固(gu)溶處(chu)理(li)(li)的(de)半奧(ao)氏(shi)體(ti)沉淀硬(ying)化不(bu)銹鋼管,先經過高(gao)(gao)溫(wen)調節處(chu)理(li)(li),加熱溫(wen)度為950℃,保溫(wen)10min,只析出少量(liang)碳化物,冷(leng)卻至室(shi)溫(wen)時(shi),組織仍為奧(ao)氏(shi)體(ti)。再經-73℃冷(leng)處(chu)理(li)(li)一(yi)定(ding)時(shi)間(一(yi)般(ban)6~8h),可獲得相(xiang)對于調節處(chu)理(li)(li)碳含量(liang)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)。
e. 冷變形處(chu)理(li)
經固(gu)溶(rong)處理后的奧氏(shi)體,只(zhi)要成分控制適當,在室溫下進(jin)行塑(su)性(xing)變(bian)形(xing)或冷(leng)加(jia)工(gong),也可(ke)誘發馬(ma)氏(shi)體相變(bian)。冷(leng)軋時可(ke)采用(yong)高于60%的變(bian)形(xing)量(liang)(liang),即(ji)能獲得一定數量(liang)(liang)的馬(ma)氏(shi)體。
f. 時效處(chu)理
時(shi)(shi)效處(chu)理(li)(li)是沉淀(dian)(dian)硬(ying)化不銹鋼管(guan)的(de)最(zui)后熱(re)處(chu)理(li)(li),目(mu)的(de)是利(li)用時(shi)(shi)效作用,產生細(xi)小且彌散分(fen)布(bu)的(de)沉淀(dian)(dian)相,以(yi)獲得盡可(ke)能(neng)高的(de)強度和(he)良好的(de)綜合力學(xue)性(xing)能(neng)。一般(ban)是根據所要求(qiu)的(de)綜合力學(xue)性(xing)能(neng),特別是強度和(he)硬(ying)度,來選擇熱(re)處(chu)理(li)(li)時(shi)(shi)效溫度和(he)保溫時(shi)(shi)間(jian)。還可(ke)采(cai)取分(fen)級時(shi)(shi)效,一般(ban)采(cai)用多級時(shi)(shi)效,以(yi)求(qiu)達到最(zui)佳效果(guo)。
以上簡要介(jie)紹了沉淀硬(ying)化不銹(xiu)鋼管的(de)6種熱處(chu)理(li)工藝(yi),一般(ban)根據需要選擇其(qi)中(zhong)幾(ji)種工藝(yi),并用符(fu)號表示。常用的(de)工藝(yi)符(fu)號有:A-固(gu)溶處(chu)理(li);T-調節處(chu)理(li);R-冷處(chu)理(li);C-冷變形處(chu)理(li);H-時效處(chu)理(li)。
現簡要(yao)介紹一下(xia)半奧(ao)氏體沉淀硬化(hua)不(bu)銹鋼(gang)07Cr17Ni7A及07Cr15Ni7Mo2Al的熱(re)處理(li)工藝(見(jian)圖3-10)。這(zhe)兩種鋼(gang)的熱(re)處理(li)較為復雜,只有按(an)規定溫度(du)(du)、時間、冷卻速度(du)(du)予(yu)以控制,才能(neng)獲得理(li)想的綜合性能(neng)。這(zhe)兩種鋼(gang)采用了三種熱(re)處理(li)制度(du)(du)。
圖3-10 07Cr17Ni7Al及07Cr15Ni7Mo2AI半奧氏體沉淀(dian)硬(ying)化(hua)不銹鋼的三種熱處理制度