304薄板加工硬化及退火软化研究

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1、0Cr18Ni9TiTi钢板加工硬化及消除应力退火1、0Cr18Ni9TiTi化学成分%:　C：≤0.07，Si：≤1.0，Mn：≤2.0，Cr：17.0～19.0，Ni：8.0～11.0，　　S：≤0.03,P：≤0.035,Ti:5X(C%~0.02)~0.08)2、1Cr18Ni9Ti化学成分%:　C：≤0.12，Si：≤1.0，Mn：≤2.0，Cr：17.0～19.0，Ni：8.0～11.0，　　S：≤0.03,P：≤0.035,Ti:5X(C%~0.02)~0.08)0Cr18Ni9Ti是一种18-8系的奥氏体不锈钢，通常用作紧固件及隔磁耐中温工件。由于其制作作变形在

2、各部分材料的形变程度各不相同，大约在15%~40%之间，因此材料的加工硬化程度也有差异。   0Cr18Ni9Ti不锈钢板冷加工以后，微观上滑移面及晶界上将产生大量位错，致使点阵产生畸变。畸变量越大时，位错密度越高，内应力及点阵畸变越严重，使金属变形抗力和强度、硬度等随变形程度而增加，塑性指标伸长率、断面收缩率降低。   当加工硬化达一定程度时，如继续形变，便有开裂或脆断的危险，成形后其残余应力极易引起工件自爆破裂。在环境气氛作用下，放置一段时间后，工件会自动产生晶间开裂（通常称为“季裂”）。故在0Cr18Ni9TiTi不锈钢冲压成形过程中，一般都必须进行工序间的软化退火，即中

3、间退火，以消除残余应力，降低硬度，恢复材料塑性，以便能进行下一道加工.   随着预形变量的增加，0Cr18Ni9Ti不锈钢的屈服强度和抗拉强度增明显提高，硬度值增加，耐塑性下降，产生了明显的加工硬化现象。同时，随着预形变量的增加，钢板的屈强比也随之增加，这说明试样的可成形性也会随着冷变形量的增加而降低。   退火软化工艺   经加工硬化的0Cr18Ni9Ti不锈钢可采用高温和低温退火两种方式来恢复塑性，降低硬化程度，并消除或减少残余应力，为了不使材料产生敏化，退火时应避开500℃~850℃的敏化温度范围。   低温退火对0Cr18Ni9Ti不锈钢的屈服强度影响较小，在500℃以

4、下退火，退火后屈服强度值变化较小，高温退火对试样屈服强度的影响较大，预形变量为15%时在1050℃下退火后Re降到260MPa，Rm几乎随退火温度成线性下降，但是变化的幅度比Re小得多。同时，工件的维氏硬度值随退火温度的升高而下降。   随着退火温度的升高，钢板伸长率明显提高，特别是高温退火状态下，Re下降最为明显，达到了完全软化状态。在1050℃退火（保温5min，快冷）伸长率A、硬度HV达到软化的最佳组合。   结语   经不同预形变量的0Cr18Ni9Ti不锈钢板高温（1040℃~1080℃）短时（5~10min）并快速冷却的退火工艺，组织发生完全再结晶，且晶粒大小较均匀

5、，最适宜紧固件用的垫圈类产品制造，退火软化效果最为明显。不锈钢焊接要点所谓不锈钢是指在钢中加入一定量的铬元素后，使钢处于钝化状态，具有不生锈的特性。为达到此目的，其铬含量必须在12％以上。为提高钢的钝化性，不锈钢中还往往需加入能使钢钝化的镍、钼等元素。一般所指的不锈钢实际上是不锈钢和耐酸钢的总称。不锈钢并不一定耐酸，而耐酸隔磁钢一般均具有良好的不锈性能。不锈钢按其钢的组织不同可分为四类，即奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体一铁素体双相不锈钢。1.奥氏体不锈钢及其焊接特点奥氏体不锈钢是应用最广泛的不锈钢，以高Cr-Ni型最为普遍。目前奥氏体不锈钢大致可分为Cr18-

6、Ni8型、Cr25-Ni20型、Cr25-Ni35型。奥氏体不锈钢有以下焊接特点：①焊接热裂纹奥氏体不锈钢由于其热传导率小，线膨胀系数大，因此在焊接过程中，焊接接头部位的高温停留时间较长，焊缝易形成粗大的柱状晶组织，在凝固结晶过程中，若硫、磷、锡、锑、铌等杂质元素含量较高，就会在晶间形成低熔点共晶，在焊接接头承受较高的拉应力时，就易在焊缝中形成凝固裂纹，在热影响区形成液化裂纹，这都属于焊接热裂纹。防止热裂纹最有效的途径是降低钢及焊材中易产生低熔点共晶的杂质元素和使铬镍奥氏体不锈钢中含有4％~12％的铁素体组织。②晶间腐蚀根据贫铬理论，在晶间上析出碳化铬，造成晶界贫铬是产生晶间腐

7、蚀的主要原因。为此，选择超低碳焊材或含有铌、钛等稳定化元素的焊材是防止晶间腐蚀的主要措施。③应力腐蚀开裂应力腐蚀开裂通常表现为脆性破坏，且发生破坏的过程时间短，因此危害严重。造成奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂的主要原因是焊接残余应力。焊接接头的组织变化或应力集中的存在，局部腐蚀介质浓缩也是影响应力腐蚀开裂的原因。④焊接接头的σ相脆化，σ相是一种脆硬的金属间化合物，主要析集于柱状晶的晶界。γ相和δ相都可发生σ相转变。比如对于Cr25Ni20型焊缝在800℃~900℃加热时，就会发生强烈的γ→δ转变。