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. 均勻化處理(li)
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(chu)理(li)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)使鋼軟化,固溶溫度(du)為1020~1100℃,適當保溫后水(油)冷(leng)或空冷(leng)。鋼中(zhong)金(jin)相組織(zhi)為馬氏體或奧氏體,具有(you)較低的(de)(de)強度(du)和硬度(du),便于切削加工。
c. 調節處理
用調(diao)節奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)固溶體(ti)(ti)(ti)的實(shi)際化(hua)學(xue)成分來控制馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)溫度(Ms)點。經(jing)固溶處理后的奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti),在(zai)加(jia)熱過程中會(hui)析出碳化(hua)物,使奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的實(shi)際化(hua)學(xue)成分發生變(bian)化(hua)(如碳、鉻、氮等含量降(jiang)低(di)),穩(wen)定(ding)性降(jiang)低(di),在(zai)冷(leng)卻時很容易轉(zhuan)變(bian)為(wei)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti),提高了馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)溫度(Ms)。通過選擇合(he)適的溫度(一般選擇700~800℃),保溫一定(ding)時間,再冷(leng)卻至(zhi)室溫,可(ke)以控制馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的轉(zhuan)變(bian)溫度(Ms)。調(diao)節處理后的組(zu)織為(wei)低(di)碳馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)。
d. 冷處理
固溶(rong)處(chu)理(li)的(de)半奧氏(shi)體(ti)沉淀硬化不(bu)銹鋼管(guan),先經過高溫(wen)(wen)(wen)調(diao)節處(chu)理(li),加熱(re)溫(wen)(wen)(wen)度為950℃,保溫(wen)(wen)(wen)10min,只(zhi)析出少量碳(tan)化物,冷(leng)卻至室溫(wen)(wen)(wen)時(shi)(shi),組(zu)織仍(reng)為奧氏(shi)體(ti)。再經-73℃冷(leng)處(chu)理(li)一定(ding)時(shi)(shi)間(一般6~8h),可獲得相(xiang)對于(yu)調(diao)節處(chu)理(li)碳(tan)含(han)量較高的(de)馬氏(shi)體(ti)。
e. 冷(leng)變(bian)形處理
經固溶(rong)處(chu)理后的(de)(de)奧氏體(ti),只要成分控制(zhi)適當,在室溫下進行塑性變(bian)形或冷(leng)加工,也可誘發馬氏體(ti)相變(bian)。冷(leng)軋時可采用高于60%的(de)(de)變(bian)形量,即能獲得一(yi)定數量的(de)(de)馬氏體(ti)。
f. 時效處理(li)
時(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)處理是(shi)沉淀硬化不銹鋼管的(de)(de)最后熱處理,目(mu)的(de)(de)是(shi)利用(yong)時(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)作用(yong),產生細(xi)小且彌散分布的(de)(de)沉淀相,以(yi)(yi)獲(huo)得盡可能(neng)高的(de)(de)強度和良好的(de)(de)綜(zong)合力學性能(neng)。一般是(shi)根據所要求(qiu)的(de)(de)綜(zong)合力學性能(neng),特(te)別是(shi)強度和硬度,來選擇熱處理時(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)溫(wen)度和保溫(wen)時(shi)間。還(huan)可采(cai)取(qu)分級時(shi)效(xiao)(xiao)(xiao),一般采(cai)用(yong)多級時(shi)效(xiao)(xiao)(xiao),以(yi)(yi)求(qiu)達到最佳(jia)效(xiao)(xiao)(xiao)果。
以(yi)上(shang)簡要介紹(shao)了沉淀(dian)硬化不銹鋼管(guan)的(de)6種熱處(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)藝(yi),一般根據需要選擇其中幾種工(gong)藝(yi),并用(yong)符號(hao)表示。常用(yong)的(de)工(gong)藝(yi)符號(hao)有:A-固溶處(chu)(chu)理(li)(li);T-調(diao)節處(chu)(chu)理(li)(li);R-冷處(chu)(chu)理(li)(li);C-冷變(bian)形處(chu)(chu)理(li)(li);H-時效處(chu)(chu)理(li)(li)。
現(xian)簡(jian)要(yao)介紹一下半奧氏(shi)體沉淀硬化不銹鋼(gang)(gang)07Cr17Ni7A及07Cr15Ni7Mo2Al的(de)熱(re)處(chu)理工藝(見圖3-10)。這(zhe)兩種鋼(gang)(gang)的(de)熱(re)處(chu)理較為復雜,只有按規定溫度(du)(du)、時間、冷卻速度(du)(du)予以控(kong)制,才能獲(huo)得理想的(de)綜(zong)合性(xing)能。這(zhe)兩種鋼(gang)(gang)采用了三種熱(re)處(chu)理制度(du)(du)。
圖3-10 07Cr17Ni7Al及07Cr15Ni7Mo2AI半奧氏體沉淀硬化不銹鋼(gang)的三種熱處理制度