零(ling)件(jian)名(ming)稱：不銹鋼殼體


材質：321不銹鋼


熱處理要求：


  a. 固溶(rong)化熱處理，Rm≥520N/m㎡;R10.2≥205N/m㎡;A≥35%;Z≥60%;硬度為140~190HB.


   b. 組焊后消除焊接應力處理。



1. 零件常見失效形(xing)式及應具(ju)備(bei)的性能


 該零件(jian)是(shi)重要部件(jian)，除正常的(de)性能要求(qiu)外，還要求(qiu)較高的(de)耐腐(fu)蝕(shi)性，特別是(shi)耐晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)性能，整體(ti)部件(jian)應具(ju)有低的(de)殘(can)余應力。晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)破(po)壞是(shi)極危(wei)(wei)險的(de)，一(yi)旦零件(jian)在運(yun)行(xing)中產生晶(jing)間(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)，將(jiang)給設備(bei)帶來(lai)致命的(de)危(wei)(wei)害。較低的(de)殘(can)余應力要求(qiu)也是(shi)從整套設備(bei)的(de)運(yun)行(xing)穩定(ding)性考慮(lv)的(de)。



2. 材料選用原(yuan)則及熱處理方法(fa)選擇


 該零件要求高的(de)(de)耐腐蝕(shi)性(xing)，特別是耐晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)性(xing)能(neng)，而且是組焊(han)結構，材料應具有良好的(de)(de)焊(han)接性(xing)能(neng)和焊(han)后消除(chu)應力(li)(li)的(de)(de)可行性(xing)。為此，選擇含穩定化(hua)元素鈦的(de)(de)奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼1Cr18Ni9Ti是合適的(de)(de)。該材料經(jing)固(gu)溶化(hua)處理和焊(han)后穩定化(hua)處理，不(bu)(bu)但可保證力(li)(li)學性(xing)能(neng)要求和耐晶(jing)(jing)間(jian)(jian)腐蝕(shi)要求，還能(neng)徹底消除(chu)加工及焊(han)接應力(li)(li)，完全可以滿足設計的(de)(de)要求。



3. 零件主(zhu)要加工工序(xu)


 鍛造－粗(cu)加(jia)工－固溶化(hua)處(chu)理(li)（A)-性能(neng)檢驗－機橫(heng)加(jia)工－焊接－消除應(ying)力處(chu)理(li)（穩定化(hua)處(chu)理(li)）（B)-機械加(jia)工－清理(li)－檢查。



4. 熱處(chu)理工藝分(fen)析及應注意(yi)的問題


  a. 固(gu)溶化處理


  321不(bu)銹(xiu)鋼是典型的奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼，零件(jian)的固溶(rong)化處理(li)工(gong)藝(yi)見圖(tu)8-29。


圖 29.jpg



  采(cai)用1020~1050℃加(jia)熱(re)并充(chong)分(fen)保溫，力求合金元素充(chong)分(fen)溶解(jie)于(yu)(yu)奧氏(shi)體(ti)(ti)中，以保證材料有足(zu)夠的(de)耐(nai)腐蝕性(xing)能(neng)。固(gu)溶化溫度低了固(gu)然不(bu)好，但(dan)也(ye)(ye)(ye)不(bu)能(neng)太高(gao)，加(jia)熱(re)溫度太高(gao)對于(yu)(yu)奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)鍛件來說(shuo)，也(ye)(ye)(ye)要考慮晶粒(li)長大的(de)問題，因為晶粒(li)粗大對力學性(xing)能(neng)和耐(nai)腐蝕性(xing)能(neng)都(dou)將產生不(bu)利的(de)影響，另外，加(jia)熱(re)溫度太高(gao)，也(ye)(ye)(ye)可能(neng)在(zai)奧氏(shi)體(ti)(ti)組織中存在(zai)高(gao)溫鐵(tie)素體(ti)(ti)，這也(ye)(ye)(ye)是不(bu)利的(de)。


 b. 消除應力(li)處理（穩定化處理）


  該殼(ke)體要求(qiu)高的(de)耐晶間(jian)腐(fu)蝕性能和低的(de)殘(can)留應力，采用加工(gong)和焊接后的(de)穩定化處理是(shi)最佳的(de)工(gong)藝方(fang)法(fa)，其(qi)綜合作(zuo)用是(shi)其(qi)他工(gong)藝方(fang)法(fa)不能取代的(de)。


  首先，該殼(ke)體(ti)加工和焊(han)接后，已(yi)不允許再進(jin)行固溶化處理（主要考慮變(bian)形問題），采用穩(wen)定化處理，完全可以使殼(ke)體(ti)（包括(kuo)焊(han)縫和熱(re)影響區）的耐腐蝕性能達到最佳(jia)狀態(tai)。


圖 30.jpg


  其次，殼體(ti)加工(gong)量較(jiao)大，又(you)經(jing)過焊(han)接(jie)，殼體(ti)中存(cun)在加工(gong)應力和(he)焊(han)接(jie)應力是必然的，采用穩定化處理，完全可以消除這些(xie)應力，保證(zheng)殼體(ti)的殘(can)余應力為(wei)最低(di)。具體(ti)的工(gong)藝見圖8-30。