固溶处理

固溶处理
固溶处理

固溶处理

固溶处理

指将合金加热到高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。固溶处理的目的:主要是改善钢和合金的塑性和韧性,为沉淀硬化处理作好准备等。

例:将奥氏体不锈钢加热到1050度左右的均一的奥氏体高温稳定区,保持一段时间,使其中的碳化物绝大部分分解,绝大部分碳都溶解于晶粒之间,然后急冷,可大大减轻晶间富碳现象,晶界也没有生成碳化铬的可能,使不锈钢材具有良好的抗晶间腐蚀的能力。

固溶体

所谓固溶体是指溶质原子溶入金属溶剂的晶格中所组成的合金相。两组元在液态下互溶,固态也相互溶解,且形成均匀一致的物质。形成固溶体时,含量大者为溶剂,含量少者为溶质;溶剂的晶格即为固溶体的晶格。

固溶体的分类

按溶质原子在晶格中的位置不同可分为置换固溶体和间隙固溶体。

1、置换固溶体溶质原子占据溶剂晶格中的结点位置而形成的固溶体称置换固溶体。当溶剂和溶质原子直径相差不大,一般在15%以内时,易于形成置换固溶体。铜镍二元合金即形成置换固溶体,镍原子可在铜晶格的任意位置替代铜原子。

2、间隙固溶体溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体称间隙固溶体。间隙固溶体的溶剂是直径较大的过渡族金属,而溶质是直径很小的碳、氢等非金属元素。其形成条件是溶质原子与溶剂原子直径之比必须小于0.59。如铁碳合金中,铁和碳所形成的固溶体――铁素体和奥氏体,皆为间隙固溶体。

另外,按溶质元素在固溶体中的溶解度,可分为有限固溶体和无限固溶体。但只有置换固溶体有可能成为无限固溶体。

固溶体的性能

当溶质元素含量很少时,固溶体性能与溶剂金属性能基本相同。但随溶质元素含量的增多,会使金属的强度和硬度升高,这种现象称为固溶强化。置换固溶体和间隙固溶体都会产生固溶强化现象。

适当控制溶质含量,可明显提高强度和硬度,同时仍能保证足够高的塑性和韧性,所以说固溶体一般具有较好的综合力学性能。因此要求有综合力学性能的结构材料,几乎都以固溶体作为基本相。这就是固溶强化成为一种重要强化方法,在工业生产中得以广泛应用的原因。

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不锈钢管固溶处理退火处理的作用

不锈钢管固溶处理退火处 理的作用 The latest revision on November 22, 2020

不锈钢管固溶处理退火处理的作用奥氏体不锈钢通过固溶处理来软化,一般将不锈钢管加热到950~1150℃左右,保温一段时间,使碳化物和各种合金元素充分均匀地溶解于奥氏体中,然后快速淬水冷却,碳及其它合金元素来不及析出,获得纯奥氏体组织,称之为固溶处理。固溶处理的作用有3点。⑴使钢管组织和成分均匀一致,这对原料尤其重要,因为热轧线材各段的轧制温度和冷却速度不一样,造成组织结构不一致。在高温下原子活动加剧,σ相溶解,化学成分趋于均匀,快速冷却后就获得均匀的单相组织。 ⑵消除加工硬化,以利于继续冷加工。通过固溶处理,歪扭的晶格恢复,伸长和破碎的晶粒重新结晶,内应力消除,钢管抗拉强度下降,伸长率上升。 ⑶恢复不锈钢固有的耐蚀性能。由于冷加工造成碳化物析出,晶格缺陷,使不锈钢耐蚀性能下降。固溶处理后钢管耐蚀性能恢复到最佳状态。对于不锈钢而言,固溶处理的3个要素是温度、保温时间和冷却速度。固溶温度主要根据化学成分确定。一般说来,合金元素种类多、含量高的牌号,固溶温度要相应提高。特别是锰、钼、镍、硅含量高的钢,只有提高固溶温度,使其充分溶解,才能达到软化效果。但稳定化钢,如1Cr18Ni9Ti,固溶温度高时稳定化元素的碳化物充分溶解于奥氏体中,在随后的冷却中会以Cr23C6的形态在晶界析出,造成晶间腐蚀。为使稳定化元素的碳化物(TiC和NbC)不分解、不固溶,一般采用下限固溶温度。不锈钢俗话说就是不容易生锈的钢,实际上有一部分的不锈钢,既含有不锈性,又含有耐酸性(耐蚀性)。不锈钢的不锈性和耐蚀性是因为它表面上富铬氧化膜(钝化膜)的形成。其中不锈性和耐蚀性是相对的。实验证明,钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中,其耐蚀性就会随钢中铬含水量的增加而提高,则是成正比例的.当铬含量达到一定的百分比时,钢的耐蚀性就发生突变,即从易生锈到不易生锈,

固溶处理

固溶处理(solution treatment):指将合金加热到高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。 solution treatment 1. 目的 编辑 主要是改善钢和合金的塑性和韧性,为沉淀硬化处理作好准备等。 使合金中各种相充分溶解,强化固溶体,并提高韧性及抗蚀性能,消除应力与软化,以便继续加工或成型。 适用 多种特殊钢,高温合金,特殊性能合金,有色金属。 尤其适用:1.热处理后须要再加工的零件。 2.消除成形工序间的冷作硬化。 3.焊接后工件。 原理 序言 固溶处理是为了溶解基体内碳化物、γ’相等以得到均匀的过饱和固溶体,便于时效时重新析出颗粒细小、分布均匀的碳化物和γ’等强化相,同时消除由于冷热加工产生的应力,使合金发生再结晶。其次,固溶处理是为了获得适宜的晶粒度,以保证合金高温抗蠕变性能。 固溶处理的温度范围大约在980~1250℃之间,主要根据各个合金中相析出和溶解规律及使用要求来选择,以保证主要强化相必要的析出条件和一定的晶粒度。对于长期高温使用的合金,要求有较好的高温持久和蠕变性能,应选择较高的固溶温度以获得较大的晶粒度;对于中温使用并要求较好的室温硬度、屈服强度、拉伸强度、冲击韧性和疲劳强度的合金,可采用较低的固溶温度,保证较小的晶粒度。高温固溶处理时,各种析出相都逐步溶解,同时晶粒长大;低温固溶处理时,不仅有主要强化相的溶解,而且可能有某些相的析出。对于过饱和度低的合金,通常选择较快的冷却速度;对于过饱和度高的合金,通常为空气中冷却。 不锈钢固溶热处理 碳在奥氏体不锈钢中的溶解度与温度有很大影响。奥氏体不锈钢在经400℃~850℃的温度范围内时,会有高铬碳化物析出,当铬含量降至耐腐蚀性界限之下,此时存在晶界贫铬,会产生晶间腐蚀,严重时能变成粉末。所以有晶间腐蚀倾向的奥氏体不锈钢应进行固溶热处理或稳定化处理。 固溶热处理:将奥氏体不锈钢加热到1100℃左右,使碳化物相全部或基本溶解,碳固溶于奥氏体中,然后快速冷却至室温,使碳达到过饱和状态。这种热处理方法为固溶热处理。 固溶热处理中的快速冷却似乎像普通钢的淬火,但此时的‘淬火’与普通钢的淬火是不同的,前者是软化处理,后者是淬硬。后者为获得不同的硬度所采取的加热温度也不一样,但没到1100℃。

热处理名词解释

(1)退火:指金属材料加热到适当的温度,保持一定的时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。常见的退火工艺有:再结晶退火,去应力退火,球化退火,完全退火等。退火的目的:主要是降低金属材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或压力加工,减少残余应力,提高组织和成分的均匀化,或为后道热处理作好组织准备等。 (2)正火:指将钢材或钢件加热到Ac3 或Acm(钢的上临界点温度)以上30~50℃,保持适当时间后,在静止的空气中冷却的热处理的工艺。正火的目的:主要是提高低碳钢的力学性能,改善切削加工性,细化晶粒,消除组织缺陷,为后道热处理作好组织准备等。 (3)淬火:指将钢件加热到Ac3 或Ac1(钢的下临界点温度)以上某一温度,保持一定的时间,然后以适当的冷却速度,获得马氏体(或贝氏体)组织的热处理工艺。常见的淬火工艺有盐浴淬火,马氏体分级淬火,贝氏体等温淬火,表面淬火和局部淬火等。淬火的目的:使钢件获得所需的马氏体组织,提高工件的硬度,强度和耐磨性,为后道热处理作好组织准备等。 (4)回火:指钢件经淬硬后,再加热到Ac1 以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺。常见的回火工艺有:低温回火,中温回火,高温回火和多次回火等。回火的目的:主要是消除钢件在淬火时所产生的应力,使钢件具有高的硬度和耐磨性外,并具有所需要的塑性和韧性等。 (5)调质:指将钢材或钢件进行淬火及回火的复合热处理工艺。使用于调质处理的钢称调质钢。它一般是指中碳结构钢和中碳合金结构钢。 (6)化学热处理:指金属或合金工件置于一定温度的活性介质中保温,使一种或几种元素渗入它的表层,以改变其化学成分,组织和性能的热处理工艺。常见的化学热处理工艺有:渗碳,渗氮,碳氮共渗,渗铝,渗硼等。化学热处理的目的:主要是提高钢件表面的硬度,耐磨性,抗蚀性,抗疲劳强度和抗氧化性等。 (7)固溶处理:指将合金加热到高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。固溶处理的目的:主要是改善钢和合金的塑性和韧性,为沉淀硬化处理作好准备等。 (8)沉淀硬化(析出强化):指金属在过饱和固溶体中溶质原子偏聚区和(或)由之脱溶出微粒弥散分布于基体中而导致硬化的一种热处理工艺。如奥氏体沉淀不锈钢在固溶处理后或经冷加工后,在400~500℃或700~800℃进行沉淀硬化处理,可获得很高的强度。 (9)时效处理:指合金工件经固溶处理,冷塑性变形或铸造,锻造后,在较高的温度放置或室温保持,其性能,形状,尺寸随时间而变化的热处理工艺。若采用将工件加热到较高温度,并较长时间进行时效处理的时效处理工艺,称为人工时效处理,若将工件放置在室温或自然条件下长时间存放而发生的时效现象,称为自然时效处理。时效处理的目的,消除工件的内应力,稳定组织和尺寸,改善机械性能等。 (10)淬透性:指在规定条件下,决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。钢材淬透性好与差,常用淬硬层深度来表示。淬硬层深度越大,则钢的淬透性越好。钢的淬透性主要取决于它的化学成分,特别是含增大淬透性的合金元素及晶粒度,加热温度和保温时间等因素有关。淬透性

不锈钢管固溶处理退火处理的作用

不锈钢管固溶处理退火处理的作用 奥氏体不锈钢通过固溶处理来软化,一般将不锈钢管加热到 950~1150℃左右,保温一段时间,使碳化物和各种合金元素充分均匀地溶解于奥氏体中,然后快速淬水冷却,碳及其它合金元素来不及析出,获得纯奥氏体组织,称之为固溶处理。固溶处理的作用有3 点。⑴使钢管组织和成分均匀一致,这对原料尤其重要,因为热轧线材各段的轧制温度和冷却速度不一样,造成组织结构不一致。在高温下原子活动加剧,σ 相溶解,化学成分趋于均匀,快速冷却后就获得均匀的单相组织。 ⑵消除加工硬化,以利于继续冷加工。通过固溶处理,歪扭的晶格恢复,伸长和破碎的晶粒重新结晶,内应力消除,钢管抗拉强度下降,伸长率上升。 ⑶恢复不锈钢固有的耐蚀性能。由于冷加工造成碳化物析出,晶格缺陷,使不锈钢耐蚀性能下降。固溶处理后钢管耐蚀性能恢复到最佳状态。对于不锈钢而言,固溶处理的3 个要素是温度、保温时间和冷却速度。固溶温度主要根据化学成分确定。一般说来,合金元素种类多、含量高的牌号,固溶温度要相应提高。特别是锰、钼、镍、硅含量高的钢,只有提高固溶温度,使其充分溶解,才能达到软化效果。但稳定化钢,如1Cr18Ni9Ti,固溶温度高时稳定化元素的碳化物充分溶解于奥氏体中,在随后的冷却中会以Cr23C6 的形态在晶界析出,造成晶间腐蚀。为使稳定化元素的碳化物(TiC 和NbC)不分解、不固溶,一般采用下限固溶温度。不锈钢俗话说就是不容易生锈的钢,实际上有一部分的不锈钢,既含有不锈性,又含有耐酸性(耐蚀性)。不锈钢的不锈性和耐蚀性是因为它表面上富铬氧化膜(钝化膜)的形成。其中不锈性和耐蚀性是相对的。实验证明,钢在大气、水等弱介质中和硝酸等

铝合金最佳固溶时效强化工艺参数的研究

实验十铝合金最佳固溶时效强化工艺参数的研究 —Al—Si-Cu-Mg-Mn系合金最佳固溶时效强化工艺参数的测定 一、实验目的: 通过Al—Si-Cu-Mg-Mn的成分配制—合金的熔炼—合金的固溶时效—显微组织分析—机械性能测定,最终测得最佳的铝合金固溶与时效温度及热处理时间的工艺参数。 二、原理概述: 从过饱和固溶体中析出第二相(沉淀相)或形成溶质原子聚焦区以及亚稳定过渡相的过程称为脱溶或沉淀,是一种扩散型相变。具有这种转变的最基本条件是,合金在平衡状态图上有固溶度的变化,并且固溶度随温度降低而减少,如图1所示。如果将C0成分的合金自A单相α固溶体状态缓慢冷却到固溶度线(MN)以下温度(如T3)保温时,β相将从α相中脱溶析出,α相的成分将沿固溶度线变化为平衡浓度C1,这种变化可表示为:α(C0)→α(C1)+β。β为平衡相,可以是端际固溶体,也可以是中间相,反应产物为(α+β)双相组织,将这种双相组织加热到固溶度线以上某一温度,(如T1)保温足够时间,将获得均匀的单相固溶体α相,这种处理称为固溶处理。 图1固溶处理与时效处理的工艺过程示意图 若将经过固溶处理的C0成分合金急冷,抑制α相分解,则在室温下获得亚稳的过饱和α相固溶体。这种过饱和固溶体在室温或在较高温度下等温保持时,亦将发生脱溶,但脱溶往往不是状态图中的平衡相,而是亚稳相或溶质原子聚焦区。这种脱溶可显著提高合金的强度和硬度,称为沉淀强化或时效强化,是强化合金材料的重要途径之一。 固溶加时效是提高合金强度的一种重要途径,它不同于钢材的强化,钢在淬火后可立即获得很高的硬度和强度。铝合金淬火后,硬度和强度并不立即升高,但塑性较高,但把这种淬火后的铝合金放置一些时间(4~6天)后,强度和硬度显著提高,而塑性明显降低。人们把淬火后的铝合金性能随时间而发生显著提高的现象称为时效。时效可以在室温发生,也可以在高于室温的某一温度范围(100~200℃)内发生。前者称自然时效,后者称人工时效。 本实验采用Al—Si-Cu-Mg-Mn进行温时效,在不同的温度下等温,然后测定合金的硬度,绘制时效硬化曲线。 Al—Si-Cu-Mg-Mn系合金经熔炼,金属模铸造,固溶时效处理后,合金强度为460~500MPa,同时还具有良好的流动性和优良的铸造性能。本合金基本成分为9.5%Si、4%Cu、0.5%Mg、0.5%Mn,由于这种合金不像Al-Cu及Al—Zn-Cu高强度铸造铝合金那样受到热裂

sus304不锈钢固溶处理的具体工艺过程

sus304不锈钢固溶处理的具体工艺过程 标签:不锈钢处理具体工艺过程时间:2010-03-16 09:18:00 点击:回帖:0 上一篇:库存首次下滑钢材毛利见底回升下一篇:福科斯住宅小区防盗报警系统方案 18-8奥氏体不锈钢热处理工艺--- 由于含有较高的镍且在室温下呈奥氏体单相组织,所以它与Cr13不锈钢相北具有高的耐蚀性,在低温、室温及高温下均有较高的塑归和韧性,以及较好的冷作成型和焊接性。但室温下的强度较低,晶间腐蚀及应力腐蚀倾向较大,切削加工性较差。 奥氏体在加热时无相变,因此不能通过热处理强化。只能以提高钢的耐腐蚀性能进行热处理:1)固溶处理;其目的是使碳化物充分溶解并在常温下保留在奥氏体中,从而在常温下获单相奥氏体组织,使钢具有最高的耐腐蚀性能。 固溶处理的加热温度一般均较高,在1050-1100C之间,并按含碳量的高低作适当调整。由于18-8不锈钢导热性很差,不仅要通过预热后再进行淬火加热,而且在固溶处理(淬火加热)时的保温时间要长。固溶处理时,要特别注意防止增碳。因为增碳将会增加18-8钢的晶间腐蚀倾向。冷却介质,一般采用清水。固溶处理后的组织一般是单相奥氏体,但对含有钛、铌、钼的不锈钢,尤其当是铸件时,还含有少量的铁素体。固溶处理后的硬度一般在135HBS左右。 2)除应力退火;为了消除冷加工后的残余应力,处理在较低的温度下进行。一般加热至250-425C,经常采用的是300-350C。对于不含钛或铌的钢不应超过450C,以免析出碳化铬而引起晶间腐蚀。 为了消除焊接后的残余应力,消除钢对应力腐蚀的敏感性,处理一般在较高的温度下进行。加热温度一般不低于850C。冷却方式,对于含有钛或铌的钢可直接在空气中冷却;对于不含有钛或铌的钢应水冷至500C以后再在空气中冷却。 3)稳定化处理;为了防止钛和铌的奥氏体不锈钢在焊接或固溶处理时,由于TiC和NbC减少而引起耐晶间腐蚀性能降低,需将这种不锈钢加热到一定温度后(该温度使铬的碳化物完圣溶于奥氏体,而TiC和NbC只部分溶解)再缓冷。在冷却过程中,使钢中的碳充分地与钛和铌化合,析出稳定的TiC和NbC,而不析出铬的碳化物,从而消除18-8奥氏体不锈钢的晶间腐蚀倾向,这种处理过程称之为稳定化处理。 18-8不锈钢稳定化退火,一般是加热到850-880C,保温2-6h,随后进行空冷或炉冷。

铝及铝合金热处理工艺

铝及铝合金热处理工艺

1. 铝及铝合金热处理工艺 1.1 铝及铝合金热处理的作用 将铝及铝合金材料加热到一定的温度并保温一定时间以获得预期的产品组织和性能。 1.2 铝及铝合金热处理的主要方法及其基本作用原理 1.2.1 铝及铝合金热处理的分类(见图1) 图1 铝及铝合金热处理分类 1.2.2 铝及铝合金热处理基本作用原理 (1) 退火:产品加热到一定温度并保温到一定时间后以一定的冷却速度冷却到室温。通过原子扩散、迁移,使之组织更加均匀、稳定、,内应力消除,可大大提高材料的塑性,但强度会降低。 ①铸锭均匀化退火:在高温下长期保温,然后以一定速度(高、中、低、慢)冷却,使铸锭化学成分、组织与性能均匀化,可提高材料塑性20%左右,降低挤压力20%左右,提高挤压速度15%左右,同时使材料表面处理质量提高。 铝及铝合金热处理 回归 均匀化退火 退火 成品退火 中间退火 过时效 欠时效 自然时效 人工时效 多级时效 时效 固溶淬火 离线淬火 在线淬火 一次淬火 阶段淬火 立式淬火 卧式淬火

②中间退火:又称局部退火或工序间退火,是为了提高材料的塑性,消除材料 内部加工应力,在较低的温度下保温较短的时间,以利于续继加工或获得某种性能的组合。 ③完全退火:又称成品退火,是在较高温度下,保温一定时间,以获得完全再 结晶状态下的软化组织,具有最好的塑性和较低的强度。 (2)固溶淬火处理:将可热处理强化的铝合金材料加热到较高的温度并保持一定 的时间,使材料中的第二相或其它可溶成分充分溶解到铝基体中,形成过饱和固溶体,然后以快冷的方法将这种过饱和固溶体保持到室温,它是一种不稳定的状态,因处于高能位状态,溶质原子随时有析出的可能。但此时材料塑性较高,可进行冷加工或矫直工序。 ①在线淬火:对于一些淬火敏感性不高的合金材料,可利用挤压时高温进行固 溶,然后用空冷(T5)或用水雾冷却(T6)进行淬火以获得一定的组织和性能。 ②离线淬火:对于一些淬火敏感性高的合金材料必须在专门的热处理炉中重新 加热到较高的温度并保温一定时间,然后以不大于15秒的转移时间淬入水中或油中,以获得一定的组织和性能,根据设备不同可分为盐浴淬火、空气淬火、立式淬火、卧式淬火。 (3)时效:经固溶淬火后的材料,在室温或较高温度下保持一段时间,不稳定的 过饱和固溶体会进行分解,第二相粒子会从过饱和固溶体中析出(或沉淀),分布在α(AL)铝晶粒周边,从而产生强化作用称之为析出(沉淀)强化。自然时效:有的合金(如2024等)可在室温下产生析出强化作用,叫做自然时效。人工时效:有些合金(如7075等)在室温下析出了强化不明显,而在较高温度下的析出强化效果明显,称为人工时效。 人工时效可分为欠时效和过时效。 ①欠时效:为了获得某种性能,控制较低的时效温度和保持较短的时效时间。 ②过时效:为了获得某些特殊性能和较好的综合性能,在较高的温度下或保温 较长的时间状态下进行的时效。 ③多级时效:为了获得某些特殊性能和良好的综合性能,将时效过程分为几个 阶段进行。

5铜合金固溶时效处理工艺规范-悉云飞

铜合金固溶时效处理工艺规范 总体说明: 本技术规范规定了铝青铜合金、硅青铜合金及铜镍硅合金固溶时效强化处理的方式、工艺、设备及验收检验规则。 一、适用范围 本技术规范适用于电气化铁路接触网零件用铝青铜合金、硅青铜合金、铜镍硅合金零件的热处理强化。 二、设备及要求 2.1 淬火加热炉可选用带风扇搅动炉气的箱式电阻炉、井式电阻炉或网带式炉或流态炉。炉温控温精度为±3℃,炉温均匀度应在±5℃范围内。 2.2 回火加热炉可选用带风扇搅动炉气的箱式电阻炉、井式电阻炉。电温控温精度为±2℃,炉温均匀度应在±5℃范围内。 2.3 淬火槽应满足零件淬火冷却时的需要,淬火液的温度不应超过5~40℃范围。淬火槽应具有淬火液强制循环功能或具有搅动功能,保证淬火液温度均匀。 三、工艺参数 3.1固溶淬火:

铜合金加热温度、保温时间、冷却方式按下表1选择: 表1 固溶淬火工艺参数 合金种类 加热温度℃ 保温时间 冷却方式 QAl9-2 790~810 水冷至室温QAl9-4 840~860 水冷至室温QSi1-3 790~810 水冷至室温CuNi2Si 850~870 按每25mm厚度1h计算 水冷至室温 注:选择加热温度时应考虑所采用的加热设备和装炉方式、装炉量。 3.2 时效: 铜合金加热温度、保温时间、冷却方式按下表2选择: 表2 时效处理工艺参数 合金种类 加热温度℃ 保温时间h 冷却方式 QAl9-2 390~410 2~3 空冷至室温 QAl9-4 340~360 2~3 空冷至室温 QSi1-3 410~475 1~3 空冷至室温 CuNi2Si 420~470 1~3 空冷至室温 四、 工艺要求 4.1 铜合金零件固溶处理加热要求热炉装料,随炉升温。

固溶处理和时效处理

固溶处理和时效处理 1、固溶处理 所谓固溶处理,是指将合金加热到高温奥氏体区保温,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。 固溶处理的主要目的是改善钢或合金的塑性和韧性,为沉淀硬化处理作好准备等。适用 多种特殊钢,高温合金,特殊性能合金,有色金属。 尤其适用:1.热处理后须要再加工的零件。 2.消除成形工序间的冷作硬化。 3.焊接后工件。 原理 序言 固溶处理是为了溶解基体内碳化物、γ’相等以得到均匀的过饱和固溶体,便于时效时重新析出颗粒细小、分布均匀的碳化物和γ’等强化相,同时消除由于冷热加工产生的应力,使合金发生再结晶。其次,固溶处理是为了获得适宜的晶粒度,以保证合金高温抗蠕变性能。固溶处理的温度范围大约在980~1250℃之间,主要根据各个合金中相析出和溶解规律及使用要求来选择,以保证主要强化相必要的析出条件和一定的晶粒度。对于长期高温使用的合金,要求有较好的高温持久和蠕变性能,应选择较高的固溶温度以获得较大的晶粒度;对于中温使用并要求较好的室温硬度、屈服强度、拉伸强度、冲击韧性和疲劳强度的合金,可采用较低的固溶温度,保证较小的晶粒度。高温固溶处理时,各种析出相都逐步溶解,同时晶粒长大;低温固溶处

理时,不仅有主要强化相的溶解,而且可能有某些相的析出。对于过饱和度低的合金,通常选择较快的冷却速度;对于过饱和度高的合金,通常为空气中冷却。 不锈钢固溶热处理 碳在奥氏体不锈钢中的溶解度与温度有很大影响。奥氏体不锈钢在经400℃~850℃的温度范围内时,会有高铬碳化物析出,当铬含量降至耐腐蚀性界限之下,此时存在晶界贫铬,会产生晶间腐蚀,严重时能变成粉末。所以有晶间腐蚀倾向的奥氏体不锈钢应进行固溶热处理或稳定化处理。 固溶热处理:将奥氏体不锈钢加热到1100℃左右,使碳化物相全部或基本溶解,碳固溶于奥氏体中,然后快速冷却至室温,使碳达到过饱和状态。这种热处理方法为固溶热处理。 固溶热处理中的快速冷却似乎象普通钢的淬火,但此时的‘淬火’与普通钢的淬火是不同的,前者是软化处理,后者是淬硬。后者为获得不同的硬度所采取的加热温度也不一样,但没到1100℃。 淬火 钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3或Ac1以上某一温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms 以下进行马氏体转变的热处理工艺。 通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。 淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变,得到马氏体或贝氏体组织,然后配合以不同温度的回火,以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨

17-4 热处理工艺

注:(1)------摘自GB1220 (2)------实际检验值 工艺性能: 0Cr17Ni4Cu4Nb钢一样不进行冷加工。热加工温度为1000~1170°C。对大于76mm或形状复杂的部件,热加工后应及时回炉加热到原热加工的温度,随后缓慢冷却。 0Cr17Ni4Cu4Nb钢可用任何焊接不锈钢的方法焊接。在固溶,时效或过时效状态都可焊接。焊前不需要预热,当要求焊缝强度为时效后强度的9 0%时,则焊后需要重新固溶和时效处理。此钢也可进行钎焊,适宜的钎焊温度为此钢的固溶处理温度。

物理性能: 密度:7780 kg/m2 线膨胀系数:(H900热处理态) 20~100°C时,0.0000108 /K; 20~200°C时,0.00001016 /K; 20~300°C 时,0.00001136 /K 热导率: 100°C 时,17W/(m*K); 300°C时,20W/(m*K); 500°C时,23W/(m*K) 弹性模量: 20°C 时,191000 MPa; 100°C时,191000 MPa; 320°C时,181000 MPa 0Cr17Ni7Al钢常见的热处理工艺有哪些? 沉淀硬化马氏体不锈钢的焊接特点

表1是沉淀硬化马体不锈钢的化学成分。这类钢在高温下是奥氏体组织,因其Ms点高,Mf点亦在室温以上。以17-4PH钢为侧。通过1020~1 060℃固溶处理后,形成马氏体组织,再经时效处理(470-630℃),在马氏体组织中固溶度小的Cu、Nb、Mo、Al、Ti等发生碳化物析出和强化作用,其屈服强度可达到1171MPa。 表1典型沉淀硬化马氏体不错钢的化举成分 表2典型沉淀硬化马氏体不锈钢的力学性能 马氏体沉淀硬化不锈铜碳含量低(≤0.07%C),淬硬倾向不大,具有良好的焊接性。采纳焊条手工焊、惰性气体爱护焊,一样均不需要预热和后热。在进行厚板和拘谨度太的结构焊接时可采取100~150℃的预热。 17-4PH钢焊接时,在加热时期热阻碍区马氏体转变为奥氏体,冷却时在150℃以下,又转变为舍有少量铁素体的马氏体组织(硬度Rc32)再经时效处理,析出含Cu的析出相,使热阻碍区明显强化(Rc44)。 沉淀硬化马氏体不锈钢的焊接材料,在设计要求焊缝性能要与母材相当时,应选用与母材同质的焊材,如表3中17-4PH的配套焊材。如果并不需要焊缝性能与母材相当,可采纳奥氏体不锈钢焊材(308L、347L),或者采纳镍合金焊材(lncone182填充焊丝)。 表3沉淀硬化不错钢的焊接材料

304不锈钢的固溶热处理工艺之令狐文艳创作

304不锈钢的固溶处理热处理工艺 令狐文艳 摘要 研究了不同热处理工艺对304奥氏体不锈钢组织和性能的影响。304奥氏体不锈钢试块进行1050℃保温30min固溶处理,分别在水中和在空气中冷却。结果发现得出组织均为单相奥氏体,水中冷却不锈钢硬度更高,说明水冷后获得更大的内应力。原材料进行650℃保温60min敏化处理和800℃保温60min敏化处理,对比得出在800℃保温60min时更容易发生晶间腐蚀。因此,304不锈钢热处理时应避免在敏化温度区间内较高温度停留较长的时间。 奥氏体不锈钢是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、含Ni8%—10%、C约0.1%时,具有稳定的奥氏体组织。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化。如加入S,Ca,Se,等元素,则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧化性、酸介质腐蚀外,如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、N,就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能,在各行各业中获得了广泛的应用[1—5]。 304奥氏体不锈钢作为一种用途广泛的钢,具有良好的腐蚀

性、耐热性、低温强度和机械性能;冲压、弯曲等热加工性好,无热处理硬化现象,无磁性。用于家庭用品(餐具、橱柜、锅炉、热水器),汽车配件,医疗器具,建材,化学,食品工业,船舶部件。根据不同的要求,其常用的热处理工艺主要有:固溶处理、稳定化处理和去应力处理等[6,7],由其应用的广泛性,其热处理工艺的研究对生产有很好的指导意义。1实验方法实验原材料为304奥氏体不锈钢(国内牌号为0Cr18Ni9)化学成分为碳≤0.08%,硅≤1.00%,锰≤2.00%,磷≤0.045%,硫0.03%,镍8.0%—10.5%,铬18%—20%。原材料通过热轧而成,切割成直径20mm,高20mm 的圆柱体试样。对试样分别在1050℃,保温30min空冷和水冷进行固溶处理,在650℃并保温1h段后空冷和800℃并保温1h空冷至室温,进行敏化处理。对原材料和热处理试样采用洛氏硬度计和金相显微镜进行硬度和金相组织分析。 2实验结果与讨论 2.1原材料夹杂物的测定结果 按照国标《GB/T10561—2005钢中非金属夹杂物含量的测定》实验方法,对原材料非金属夹杂物如图1所示,在100倍下与标准图对比,可以得出原材料含有两类夹杂物。沿轧制方向排成一列为氧化铝类(B类),从粒度粗细和长度可以判断是细系,1.5级。形态比小,成黑色无规则分布的颗粒为球状氧化物类(D类),从粒度和数量可以判断是细系,1.5

固溶热处理工艺

固溶热处理工艺:(1)加热及冷却制度: 钢号壁厚mm 在制品成品 式冷却方温度℃转速r/min 温度℃转速r/min 0Cr18Ni9 1Cr18Ni9 0Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti 1Cr19Ni9 0Cr18Ni10Ti TP304 TP321 1~2 1050~1100 800~900 1020~1050 700~800 喷淋 薄壁管可 以风冷或 空冷 2~3 1050~1100 700~800 1020~1050 600~700 3~4 1050~1100 700~800 1020~1050 600~700 4~5 1080~1120 700~800 1020~1050 550~650 5~6 1080~1120 600~700 1020~1050 500~600 6~7 1080~1120 550~650 1020~1050 500~600 7~8 1080~1120 450~550 1020~1050 400~500 8~9 1080~1120 400~500 1020~1050 400~500 9~10 1080~1120 400~500 1020~1050 300~400 10~11 1080~1120 400~500 1020~1050 300~400 11~12 1080~1120 350~450 1020~1050 200~300 12~13 1080~1120 300~400 1020~1050 200~300 13~14 1080~1120 250~400 1020~1050 150~300 14~15 1080~1120 200~350 1020~1050 100~250 16~17 1080~1120 150~300 1020~1050 50~150 >17 1080~1120 100~250 1020~1050 50~150 00Cr19Ni10 1Cr18Ni12Mo2Ti 0Cr18Ni12Mo2Ti 0Cr17Ni12Mo2 00Cr17Ni14Mo2 TP304L TP316 TP316L TP316Ti 1~2 1050~1100 800~900 1040~1080 700~800 2~3 1050~1100 700~800 1040~1080 600~700 3~4 1050~1100 700~800 1040~1080 600~700 4~5 1080~1120 700~800 1040~1080 550~650 5~6 1080~1120 600~700 1040~1080 500~600 6~7 1080~1120 550~650 1040~1080 500~600 7~8 1080~1120 450~550 1040~1080 400~500 8~9 1080~1120 400~500 1040~1080 400~500 9~10 1100~1130 400~500 1040~1080 300~400 10~11 1100~1130 400~500 1040~1080 300~400 11~12 1100~1130 350~450 1040~1100 200~300 12~13 1100~1130 300~400 1040~1100 200~300 13~14 1100~1130 250~400 1040~1100 150~300 14~15 1100~1130 200~350 1040~1100 100~250 16~17 1100~1130 150~300 1040~1100 50~150 >17 1100~1130 100~250 1040~1100 50~150 注:¢∠133 时;时间为15~35 分钟¢≥133 时;时间为20~40 分钟 注:炉辊线速度约为0.15m / 100转/分 (1)必须经常用红外测温仪和自动记录仪表显示的温度进行校对,发现异常必须及时向有关人员汇报,并得到有关人员书面指示后方可继续生产操作。 (2)喷淋装置的上下喷淋冷却水量要足够大,而且要有适当的配比以保证快速冷却和最小的弯曲度。(3)成品热处理后,各项性能指标应符合的技术标准(常见钢种的强度指标和延伸指标见上表)。

热处理工艺规范

ZX/JS-007 江苏新中信电器设备有限公司 热处理工艺规范 编制:审批: 二零一三年三月 江苏新中信电器设备有限公司 热处理工艺规范ZX/JS-007 1 目的 对零部件消除应力,改善材料或零件机械性能的热处理质量实施控制,以保证热处理符合技术条件的要求。 2适用范围 本规范适用于本厂钢制零件在周期作业加热炉中的调质、固熔工序。 3准备工作 3.1检查设备及仪表是否正常。 3.2检查零件上的材料是否符合图样要求。 3.3检查零件的尺寸是否符合图样及工艺文件的规定。 3.3.1调质件最好先经粗加工,断面大于100mm的零件,当有内孔时,应钻孔后

再调质,并且防止出现尖角。 3.3.2调质件的加工余量应大于允许的变形量。 3.3.3不同淬火温度的调质件,不得同炉处理,同炉处理件的有效厚度应相近。 4 工艺规范 4.1 技术部根据标准、工艺规程、材料和设计技术条件,负责编制热处理工艺规程。 4.2 热处理工艺规程至少应包括以下内容: a)热处理工件的材料牌号 b)热处理设备及热处理种类(调质、固溶等) c)热处理工艺参数(升温、保温、出炉温度、回火温度及各温度段的加热时间等)和工艺曲线图。 d)冷却方法及冷却介质。 4.3 消除应力热处理后一般不得再进行焊接补焊。否则应重新进行热处理。 4.4 ASTM A276 410或420调质处理(详见附录1)规范见表1。 表1

4.4.1机械性能参数: ≥550MPa 。 Rm ≥690MPa ; Rp 0.2 4.5 ASTM A276 410或420淬火处理(详见附录2)规范见表2。 表2 4.6 ASTM A182 F304、F316、F321钢固溶处理(详见附录3)规范见表3。

热处理之时效处理

时效处理科技名词定义 中文名称:时效处理英文名称:ageing treatment 定义:合金工件经固溶热处理后在室温或稍高于室温保温,以达到沉淀硬化目的。所属学科:机械工程(一级学科);机械工程(2)_热处理(二级学科);整体热处理(三级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片 时效处理炉指合金工件经固溶处理,冷塑性变形或铸造,锻造后,在较高的温度放置或室温保持其性能,形状,尺寸随时间而变化的热处理工艺。 目录[隐藏] 简介 发展简史 生产工艺 aging 为了消除精密量具或模具、零件在长期使用中尺寸、形状发生变化,常在低温回火后(低温回火温度150-250℃)精加工前,把工件重新加热到100-150℃,保持5-20小时,这种为稳定精密制件质量的处理,称为时效。对在低温或动载荷条件下的钢材构件进行时效处理,以消除残余应力,稳定钢材组织和尺寸,尤为重要。时效处理:指合金工件经固溶处理,冷塑性变形或铸造,锻造后,在较高的温度放置或室温保持其性能,形状,尺寸随时间而变化的热处理工艺。若采用将工件加热到较高温度,并较短时间进行时效处理的时效处理工艺,称为人工时效处理,若将工件放置在室温或自然条件下长时间存放而发生的时效现象,称为自然时效处理。时效处理的目的,消除工件的内应力,稳定组织和尺寸,改善机械性能等。在机械生产中,为了稳定铸件尺寸,常将铸件在室温下长期放置,然后才进行切削加工。这种措施也被称为时效。但这种时效不属于金属热处理工艺。 [编辑本段]发展简史 20世纪初叶,德国工程师A.维尔姆研究硬铝时发现,这种合金淬火后硬度不高,但在室温下放置一段时间后,硬度便显著上升,这种现象后来被称为沉淀硬化。这一发现在工程界引起了极大兴趣。随后人们相继发现了一些可以采用时效处理进行强化的铝合金、铜合金和铁基合金,开创了一条与一般钢铁淬火强化有本质差异的新的强化途径——时效强化。绝大多数进行时效强化的合金,原始组织都是由一种固溶体和某些金属化合物所组成。固溶体的溶解度随温度的上升而增大。在时效处理前进行淬火,就是为了在加热时使尽量多的溶质溶入固溶体,随后在快速冷却中溶解度虽然下降,但过剩的溶质来不及从固溶体中分析出来,而形成过饱和固溶体。为达到这一目的而进行的淬火常称为固溶热处理。经过长期反复研究证实,时效强化的实质是从过饱和固溶体中析出许多非常细小的沉淀物颗粒(一般是金属化合物,也可能是过饱和固溶体中的溶质原子在许多微小地区聚集),形成一些体积很小的溶质原子富集区。在时效处理前进行固溶处理时,加热温度必须严格控制,以便使溶质原子能最大限度地固溶到固溶体中,同时又不致使合金发生熔化。许多铝合金固溶处理加热温度容许的偏差只有5℃左右。进行人工时效处理,必须严格控制加热温度和保温时间,才能得到比较理想的强化效果。生产中有时采用分段时效,即先在室温或比室温稍高的温度下保温一段时间,然后在更高的温度下再保温一段时间。这样作有时会得到较好的效果。马氏体时效钢淬火时会发生组织转变,形成马氏体。马氏体就是一

304固溶热处理

18-8奥氏体不锈钢热处理工艺--- 由于含有较高的镍且在室温下呈奥氏体单相组织,所以它与Cr13不锈钢相北具有高的耐蚀性,在低温、室温及高温下均有较高的塑归和韧性,以及较好的冷作成型和焊接性。但室温下的强度较低,晶间腐蚀及应力腐蚀倾向较大,切削加工性较差。 奥氏体在加热时无相变,因此不能通过热处理强化。只能以提高钢的耐腐蚀性能进行热处理: 1)固溶处理;其目的是使碳化物充分溶解并在常温下保留在奥氏体中,从而在常温下获单相奥氏体组织,使钢具有最高的耐腐蚀性能。 固溶处理的加热温度一般均较高,在1050-1100C之间,并按含碳量的高低作适当调整。由于18-8不锈钢导热性很差,不仅要通过预热后再进行淬火加热,而且在固溶处理(淬火加热)时的保温时间要长。固溶处理时,要特别注意防止增碳。因为增碳将会增加18-8钢的晶间腐蚀倾向。冷却介质,一般采用清水。固溶处理后的组织一般是单相奥氏体,但对含有钛、铌、钼的不锈钢,尤其当是铸件时,还含有少量的铁素体。固溶处理后的硬度一般在135HBS左右。 2)除应力退火;为了消除冷加工后的残余应力,处理在较低的温度下进行。一般加热至250-425C,经常采用的是300-350C。对于不含钛或铌的钢不应超过450C,以免析出碳化铬而引起晶间腐蚀。 为了消除焊接后的残余应力,消除钢对应力腐蚀的敏感性,处理一般在较高的温度下进行。加热温度一般不低于850C。冷却方式,对于含有钛或铌的钢可直接在空气中冷却;对于不含有钛或铌的钢应水冷至500C以后再在空气中冷却。 3)稳定化处理;为了防止钛和铌的奥氏体不锈钢在焊接或固溶处理时,由于TiC和NbC减少而引起耐晶间腐蚀性能降低,需将这种不锈钢加热到一定温度后(该温度使铬的碳化物完圣溶于奥氏体,而TiC和NbC只部分溶解)再缓冷。在冷却过程中,使钢中的碳充分地与钛和铌化合,析出稳定的TiC和NbC,而不析出铬的碳化物,从而消除18-8奥氏体不锈钢的晶间腐蚀倾向,这种处理过程称之为稳定化处理。 18-8不锈钢稳定化退火,一般是加热到850-880C,保温2-6h,随后进行空冷或炉冷。 304,简单的18-8型不锈钢,牌号1Cr18Ni9。 加热介质:空气 加热温度:1100-1150度 升温速度:200-300度/小时 加热系数:1.5-3分钟/毫米 冷却介质:清水 注意事项:1.防止增碳。工件及夹具入炉前清洗油污,注意炉内清洁。2.防止晶间腐蚀。不要用盐浴炉加热。3.稳定化处理。此钢没有加入防止晶间腐蚀的钛和铌,不需要稳定化处理。 经固溶处理的奥氏体型不锈钢的力学性能

铝合金热处理原理及工艺

铝合金热处理原理及工艺 3.1铝合金热处理原理 铝合金铸件得热处理就是选用某一热处理规范,控制加热速度升到某一相应温度下保温一定时间以一定得速度冷却,改变其合金的组织,其主要目的是提高合金的力学性能,增强耐腐蚀性能,改善加工型能,获得尺寸的稳定性。 3.1.1铝合金热处理特点 众所周知,对于含碳量较高的钢,经淬火后立即获得很高的硬度,而塑性则很低。然而对铝合金并不然,铝合金刚淬火后,强度与硬度并不立即升高,至于塑性非但没有下降,反而有所上升。但这种淬火后的合金,放置一段时间(如4~6昼夜后),强度和硬度会显著提高,而塑性则明显降低。淬火后铝合金的强度、硬度随时间增长而显著提高的现象,称为时效。时效可以在常温下发生,称自然时效,也可以在高于室温的某一温度范围(如100~200℃)内发生,称人工时效。 3.1.2铝合金时效强化原理 铝合金的时效硬化是一个相当复杂的过程,它不仅决定于合金的组成、时效工艺,还取决于合金在生产过程中缩造成的缺陷,特别是空位、位错的数量和分布等。目前普遍认为时效硬化是溶质原子偏聚形成硬化区的结果。 铝合金在淬火加热时,合金中形成了空位,在淬火时,由于冷却快,这些空位来不及移出,便被“固定”在晶体内。这些在过饱和固溶体内的空位大多与溶质原子结合在一起。由于过饱和固溶体处于不稳定状态,必然向平衡状态转变,空位的存在,加速了溶质原子的扩散速度,因而加速了溶质原子的偏聚。 硬化区的大小和数量取决于淬火温度与淬火冷却速度。淬火温度越高,空位浓度越大,硬化区的数量也就越多,硬化区的尺寸减小。淬火冷却速度越大,固溶体内所固定的空位越多,有利于增加硬化区的数量,减小硬化区的尺寸。 沉淀硬化合金系的一个基本特征是随温度而变化的平衡固溶度,即随温度增加固溶度增加,大多数可热处理强化的的铝合金都符合这一条件。沉淀硬化所要求的溶解度-温度关系,可用铝铜系的Al-4Cu合金说明合金时效的组成和结构的变化。图3-1铝铜系富铝部分的二元相图,在548℃进行共晶转变L→α+θ(Al2Cu)。铜在α相中的极限溶解度5.65%(548℃),随着温度的下降,固溶度急剧减小,室温下约为0.05%。 在时效热处理过程中,该合金组织有以下几个变化过程: 3.1.2.1 形成溶质原子偏聚区-G·P(Ⅰ)区 在新淬火状态的过饱和固溶体中,铜原子在铝晶格中的分布是任意的、无序的。时效初期,即时效温度低或时效时间短时,铜原子在铝基体上的某些晶面上聚集,形成溶质原子偏聚区,称G·P(Ⅰ)区。G·P(Ⅰ)区与基体α保持共格关系,这些聚合体构成了提高抗变形的共格应变区,故使合金的强度、硬度升高。 3.1.2.2 G·P区有序化-形成G·P(Ⅱ)区 随着时效温度升高或时效时间延长,铜原子继续偏聚并发生有序化,即形成G·P(Ⅱ)区。它与基体α仍保持共格关系,但尺寸较G·P(Ⅰ)区大。它可视为中间过渡相,常用θ”表示。它比G·P(Ⅰ)区周围的畸变更大,对位错运动的阻碍进一步增大,因此时效强化作用更大,θ”相析出阶段为合金达到最大强化的阶段。 3.1.2.3形成过渡相θ′ 随着时效过程的进一步发展,铜原子在G·P (Ⅱ)区继续偏聚,当铜原子与铝原子比为1:2时,形成过渡相θ′。由于θ′的点阵常数发生较大的变化,故当其形成时与基体共格关系开始破坏,即由完全共格变为局部共格,因此θ′相周围基体的共格畸变减弱,对位错运动的阻碍作用亦减小,表现在合金性能上硬度开始下降。由此可见,共格畸变的存在是造成合金时效强化的重要因素。 3.1.2.4 形成稳定的θ相 过渡相从铝基固溶体中完全脱溶,形成与基体有明显界面的独立的稳定相Al2Cu,称为θ相此时θ相与基体的共格关系完全破坏,并有自己独立的晶格,其畸变也随之消失,并随时效温度的提高或时间的延长,θ相的质点聚集长大,合金的强度、硬度进一步下降,合金就软化并称为“过时效”。θ相聚集长大而变得粗大。 铝-铜二元合金的时效原理及其一般规律对于其他工业铝合金也适用。但合金的种类不同,形成的G·P区、过渡相以及最后析出的稳定性各不相同,时效强化效果也不一样。几种常见铝合金系的时效过程及其析出的稳定相列于表3-1。从表中可以看到,不同合金系时效过程亦不完全都经历了上述四个阶段,有的合金不经过G·P(Ⅱ)区,直接形成过渡相。就是同一合金因时效的温度和时

304不锈钢的固溶热处理工艺

304不锈钢的固溶处理热处理工艺 摘要 研究了不同热处理工艺对304奥氏体不锈钢组织和性能的影响。304奥氏体不锈钢试块进行1050℃保温30min固溶处理,分别在水中和在空气中冷却。结果发现得出组织均为单相奥氏体,水中冷却不锈钢硬度更高,说明水冷后获得更大的内应力。原材料进行650℃保温60min敏化处理和800℃保温60min敏化处理,对比得出在800℃保温60min时更容易发生晶间腐蚀。因此,304不锈钢热处理时应避免在敏化温度区间内较高温度停留较长的时间。 奥氏体不锈钢是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、含Ni8%—10%、C约0.1%时,具有稳定的奥氏体组织。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性,但强度较低,不可能通过相变使之强化,仅能通过冷加工进行强化。如加入S,Ca,Se,等元素,则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧化性、酸介质腐蚀外,如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、N,就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能,在各行各业中获得了广泛的应用[1—5]。 304奥氏体不锈钢作为一种用途广泛的钢,具有良好的腐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能;冲压、弯曲等热加工性好,无热处理硬化现象,无磁性。用于家庭用品(餐具、橱柜、锅炉、热水器),汽车配件,医疗器具,建材,化学,食品工业,船舶部件。根据不同的要求,其常用的热处理工艺主要有:固溶处理、稳定化处理和去应力处理等[6,7],由其应用的广泛性,其热处理工艺的研究对生产有很好的指导意义。1实验方法实验原材料为304奥氏体不锈钢(国内牌号为0Cr18Ni9)化学成分为碳≤0.08%,硅≤1.00%,锰≤2.00%,磷≤0.045%,硫0.03%,镍8.0%—10.5%,铬18%—20%。原材料通过热轧而成,切割成直径20mm,高20mm的圆柱体试样。对试样分别在1050℃,保温30min空冷和水冷进行固溶处理,在650℃并保温1h段后空冷和800℃并保温1h空冷至室温,进行敏化处理。对原材料和热处理试样采用洛氏硬度计和金相显微镜进行硬度和金相组织分析。 2实验结果与讨论 2.1原材料夹杂物的测定结果 按照国标《GB/T10561—2005钢中非金属夹杂物含量的测定》实验方法,对原材料非金属夹杂物如图1所示,在100倍下与标准图对比,可以得出原材料含有两类夹杂物。沿轧制方向排成一列为氧化铝类(B类),从粒度粗细和长度可以判断是细系,1.5级。形态比小,成黑色无规则分布的颗粒为球状氧化物类(D类),从粒度和数量可以判断是细系,1.5级。所以测定结果为细系B1.5,细系D1.5。因此,夹杂物等级符合国家标准。 2.2原材料的金相组织及力学性能分析 原材料金相组织如图2所示。浸蚀方法为高氯化铁5g,盐酸10mL,酒精500mL混合液,浸蚀10min。奥氏体晶粒均匀细小,根据《GB/T6394—2002金属平均晶粒度测定法》,晶粒度可评定为5.5级。另外,晶粒中伴有孪晶,黑点为非金属夹杂物。从金相图片可看出此原材料已经经过固溶处理。原材料各种硬度测量如表1所示,硬度分布比较均匀,平均值为HB187左右。 表1原材料各种硬度测量值表

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