沉淀硬化型不銹鋼管(guan)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(chu)理
對于不銹(xiu)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)溶處(chu)理
固(gu)溶(rong)處(chu)理(li)的(de)目的(de)是使鋼(gang)軟(ruan)化,固(gu)溶(rong)溫(wen)度為(wei)(wei)1020~1100℃,適當保溫(wen)后水(shui)(油)冷或(huo)空冷。鋼(gang)中金相組(zu)織為(wei)(wei)馬氏(shi)體(ti)或(huo)奧氏(shi)體(ti),具有較低的(de)強度和硬度,便(bian)于切削加工。
c. 調節處理(li)
用(yong)調節奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)固(gu)溶體(ti)的(de)(de)(de)實際(ji)化學成分來(lai)控(kong)制(zhi)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)轉(zhuan)變溫度(Ms)點。經(jing)固(gu)溶處理后的(de)(de)(de)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti),在加熱過程中(zhong)會析出碳(tan)化物,使奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)的(de)(de)(de)實際(ji)化學成分發生變化(如碳(tan)、鉻、氮(dan)等含量降(jiang)低(di)),穩(wen)定性降(jiang)低(di),在冷卻時很容易轉(zhuan)變為馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti),提高了馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)轉(zhuan)變溫度(Ms)。通過選擇合適的(de)(de)(de)溫度(一(yi)般選擇700~800℃),保(bao)溫一(yi)定時間,再冷卻至室溫,可以控(kong)制(zhi)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)的(de)(de)(de)轉(zhuan)變溫度(Ms)。調節處理后的(de)(de)(de)組織為低(di)碳(tan)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)。
d. 冷(leng)處理
固溶處理(li)的(de)半(ban)奧氏體(ti)沉淀硬化不銹鋼管,先經(jing)過高(gao)溫(wen)調(diao)(diao)節(jie)處理(li),加熱溫(wen)度為950℃,保溫(wen)10min,只析出少量(liang)碳(tan)化物,冷卻至室溫(wen)時,組(zu)織仍(reng)為奧氏體(ti)。再經(jing)-73℃冷處理(li)一定(ding)時間(一般6~8h),可(ke)獲(huo)得相對于調(diao)(diao)節(jie)處理(li)碳(tan)含量(liang)較(jiao)高(gao)的(de)馬氏體(ti)。
e. 冷變形處理
經固溶處理后的奧氏體,只要(yao)成分控(kong)制適當,在室溫下進行塑性變形(xing)或冷(leng)加(jia)工,也可誘發馬(ma)氏體相變。冷(leng)軋時可采用高于60%的變形(xing)量,即能獲得一定數(shu)量的馬(ma)氏體。
f. 時(shi)效處理
時效處理(li)是沉淀硬化不銹鋼管(guan)的(de)最(zui)后熱處理(li),目的(de)是利用時效作用,產生細小且彌散分布的(de)沉淀相,以獲(huo)得盡可(ke)能(neng)高的(de)強(qiang)度(du)和良(liang)好(hao)的(de)綜(zong)(zong)合力學(xue)性能(neng)。一(yi)般是根據所要求(qiu)的(de)綜(zong)(zong)合力學(xue)性能(neng),特別(bie)是強(qiang)度(du)和硬度(du),來選(xuan)擇熱處理(li)時效溫度(du)和保溫時間。還(huan)可(ke)采取(qu)分級(ji)時效,一(yi)般采用多級(ji)時效,以求(qiu)達到最(zui)佳效果。
以上(shang)簡要(yao)介紹了沉淀硬化不銹鋼管的(de)6種熱處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)藝,一般(ban)根據需要(yao)選擇其中幾(ji)種工(gong)藝,并用符(fu)號(hao)表示。常用的(de)工(gong)藝符(fu)號(hao)有:A-固溶處(chu)(chu)(chu)理(li)(li);T-調節處(chu)(chu)(chu)理(li)(li);R-冷處(chu)(chu)(chu)理(li)(li);C-冷變形處(chu)(chu)(chu)理(li)(li);H-時效處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)。
現簡要介紹一(yi)下半奧(ao)氏體沉淀(dian)硬化不銹鋼07Cr17Ni7A及07Cr15Ni7Mo2Al的(de)(de)熱處理(li)工藝(見圖3-10)。這兩(liang)種鋼的(de)(de)熱處理(li)較為復(fu)雜,只有按規定溫度(du)(du)、時間(jian)、冷卻速度(du)(du)予以控制,才能(neng)獲得理(li)想(xiang)的(de)(de)綜合性(xing)能(neng)。這兩(liang)種鋼采用了三種熱處理(li)制度(du)(du)。
圖3-10 07Cr17Ni7Al及07Cr15Ni7Mo2AI半奧氏體沉淀(dian)硬化不銹鋼的三種熱處理制度