沉淀硬化型不銹(xiu)鋼管的優良綜合性能主要取決于復雜的熱處理工藝。
a. 均勻化處理
對于不銹鋼(gang)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. 固溶處理
固溶處理的(de)目的(de)是使(shi)鋼(gang)軟化,固溶溫度(du)為(wei)(wei)1020~1100℃,適當保溫后水(油)冷或空(kong)冷。鋼(gang)中(zhong)金相組織為(wei)(wei)馬氏(shi)體(ti)或奧氏(shi)體(ti),具有較低的(de)強度(du)和硬(ying)度(du),便于(yu)切削加工(gong)。
c. 調節(jie)處理
用調(diao)節(jie)(jie)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)固溶(rong)體(ti)(ti)(ti)的實(shi)際化(hua)學成分來控制馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)溫(wen)度(Ms)點。經(jing)固溶(rong)處(chu)理后(hou)的奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti),在(zai)加熱過程中會(hui)析(xi)出碳化(hua)物,使奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的實(shi)際化(hua)學成分發生變(bian)化(hua)(如碳、鉻、氮等含量(liang)降低),穩定(ding)性降低,在(zai)冷卻時(shi)很容易轉(zhuan)變(bian)為馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti),提高了馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)溫(wen)度(Ms)。通過選擇合適(shi)的溫(wen)度(一(yi)般選擇700~800℃),保(bao)溫(wen)一(yi)定(ding)時(shi)間(jian),再冷卻至室溫(wen),可以控制馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的轉(zhuan)變(bian)溫(wen)度(Ms)。調(diao)節(jie)(jie)處(chu)理后(hou)的組織為低碳馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)。
d. 冷處理
固溶處(chu)(chu)(chu)理(li)的(de)半奧氏體沉淀硬化不(bu)銹鋼管,先經過高(gao)(gao)溫(wen)調節處(chu)(chu)(chu)理(li),加熱溫(wen)度為950℃,保溫(wen)10min,只析出少(shao)量(liang)碳化物,冷(leng)(leng)卻至室溫(wen)時,組織仍為奧氏體。再經-73℃冷(leng)(leng)處(chu)(chu)(chu)理(li)一(yi)定(ding)時間(一(yi)般6~8h),可獲得相對于(yu)調節處(chu)(chu)(chu)理(li)碳含量(liang)較高(gao)(gao)的(de)馬氏體。
e. 冷變形處理
經固溶處理后的奧氏(shi)體,只要成分控制適當,在室溫下進(jin)行塑性(xing)變形(xing)(xing)或(huo)冷(leng)加工,也(ye)可誘發馬氏(shi)體相變。冷(leng)軋時可采用高于(yu)60%的變形(xing)(xing)量,即能獲得一定(ding)數量的馬氏(shi)體。
f. 時效處(chu)理
時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)處理(li)是(shi)(shi)沉(chen)淀硬(ying)化不銹鋼管的(de)(de)最后(hou)熱處理(li),目的(de)(de)是(shi)(shi)利(li)用時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)作(zuo)用,產(chan)生細小且(qie)彌散分布的(de)(de)沉(chen)淀相(xiang),以獲得盡可能高的(de)(de)強度(du)和良(liang)好的(de)(de)綜合力(li)學性(xing)能。一般(ban)是(shi)(shi)根(gen)據所要求(qiu)的(de)(de)綜合力(li)學性(xing)能,特別(bie)是(shi)(shi)強度(du)和硬(ying)度(du),來選擇熱處理(li)時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)溫(wen)度(du)和保溫(wen)時(shi)(shi)(shi)間。還可采(cai)取分級時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao),一般(ban)采(cai)用多級時(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao),以求(qiu)達(da)到最佳(jia)效(xiao)(xiao)果(guo)。
以(yi)上簡要(yao)介紹了沉(chen)淀(dian)硬(ying)化不銹鋼(gang)管的6種熱(re)處(chu)理(li)(li)(li)(li)工藝(yi),一(yi)般根據需要(yao)選擇(ze)其中幾種工藝(yi),并用符(fu)(fu)號表(biao)示(shi)。常用的工藝(yi)符(fu)(fu)號有:A-固溶(rong)處(chu)理(li)(li)(li)(li);T-調節(jie)處(chu)理(li)(li)(li)(li);R-冷處(chu)理(li)(li)(li)(li);C-冷變形(xing)處(chu)理(li)(li)(li)(li);H-時效處(chu)理(li)(li)(li)(li)。
現簡要(yao)介(jie)紹一下半奧(ao)氏體沉淀硬化不銹鋼(gang)07Cr17Ni7A及07Cr15Ni7Mo2Al的(de)熱處(chu)理工藝(見圖3-10)。這兩種鋼(gang)的(de)熱處(chu)理較為(wei)復(fu)雜(za),只有按規定溫(wen)度、時間(jian)、冷卻速度予(yu)以控制(zhi),才能(neng)獲得(de)理想的(de)綜合性(xing)能(neng)。這兩種鋼(gang)采用了三種熱處(chu)理制(zhi)度。
圖3-10 07Cr17Ni7Al及07Cr15Ni7Mo2AI半奧氏體沉淀硬化不銹鋼的三種熱處理制度