奥氏体不锈钢的热处理研究

《奥氏体不锈钢的热处理研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、奥氏体不锈钢的热处理研究第一章综述1.1奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢1913年在德国问世。奥氏体不锈钢，是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。分类：Fe-Cr-Ni(主体)；Fe-Cr-Mn。钢中含Cr约18%、Ni8%~10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织[1]。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。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，Te等元素，则具

2、有良好的易切削性。1.2国内外奥氏体不锈钢牌号对比表1-21.3316L奥氏体不锈钢钢中含Cr约18%、Ni8%~10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。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，Te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、尿素

3、等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。高硅的奥氏体不锈钢浓硝酸肯有良好的耐蚀性[2]。1.4316L奥氏体不锈钢的发展及应用316L不锈钢(00Cr17Ni14Mo2)属于美国20世纪70年代AISI300奥氏体不锈钢系列产品。它是经典的18-8（Cr-Ni）不锈钢成分改型合金，是为改善耐腐蚀性能而发展的一种Cr-Ni-Mo型超低碳不锈钢[3]。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

4、器具，建材，化学，食品工业，船舶部件。根据不同的要求，其常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，由于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[4]。1.5奥氏体不锈钢的热处理1.5.1奥氏体不锈钢的固溶处理固溶处理的目的是提高不锈钢耐腐蚀和抗晶间腐蚀的能力。由于奥氏体不锈钢在热处理过程中不发生相变,固溶处理就是把奥氏体不锈钢加热到1050℃-1100℃,使含合金元素的碳化物溶解到奥氏体固溶体中去,成为单相的过饱和固溶体,快冷后将高温下得到的单相奥氏体组织保持到室温。传统的工艺是将终锻温度为900℃-950℃的锻件

5、空冷到室温,然后再重新加热到1000℃-1050℃进行固量能源。为了改变这种不合理工艺,合理利用锻造余热进行固溶处理,提高了劳动效率,同时,减少能源损耗。经过反复试验,最终确定利用锻造余热固溶处理:锻后即刻回炉升温至1050℃,根据锻件的有效截面保温40min,迅速水冷至常温。锻件应完全浸没水中,用水循环,且水温不可超过60℃。水冷过程中,应时刻注意水温,跟班检验使用低温测温仪及时测量水温。11.5.2奥氏体不锈钢的时效处理指金属或合金工件（如低碳钢等）经固溶处理，从高温淬火或经过一定程度的冷加工变形后，在较高的温度放置或室温保持其性能，形状，

6、尺寸随时间而变化的热处理工艺。一般地讲，经过时效，硬度和强度有所增加，塑性韧性和内应力则有所降低。含碳较高的钢，淬火后立即获得很高的硬度，但其塑性变得很低。而铝合金淬火后，强度或硬度并不立即达到峰值，其塑性非但未下降，反而有所上升。经相当长时间（例如4~6昼夜）的室温放置后，这种淬火合金的强度与硬度显著提高，而塑性则有所下降。这种淬火合金的强度和硬度随时间而发生显著变化的现象，叫做时效。室温下进行的时效叫自然时效，在一定温度下进行的时效叫人工时效。时效处理是把材料有意识地在室温或较高温度存放较长时间，使之产生时效作用的工艺。本实验所用到的是人工

7、时效处理。2第二章设备2.1主要设备表设备名称金相双盘抛光机高温箱式炉数显络氏硬度计金相显微镜型号数量1111备注样品经砂纸初磨后抛光固溶和时效处理洛氏硬度的测试测316L不锈钢的显微组织YMP-2A200HRS-15表2-12.2主要设备说明2.2.1高温箱式炉电炉炉壳用钢板经折边焊拉制成，内炉衬为碳化硅耐火材料制成的矩形整体炉衬，炉内为密封式结构，电炉的炉口砖，炉门砖采用轻质耐火材料。内炉与炉壳之间用耐火纤维、膨胀珍珠岩制品砌筑为保温层。2.2.2数显络氏硬度计3HRS-150型数显洛氏硬度计外观新颖，界面菜单化，读数装置采用光栅传感器及计

8、算机控制，硬度示值在液晶屏上直接显示是机电一体化的硬度测试仪器。该机能进行各种硬度参数相互自动换算，鉴别试件最小厚度和测定试验的环境温度。内置打印机，