浅析奥氏体不锈钢线材的光亮退火工艺.doc

浅析奥氏体不锈钢线材的光亮退火工艺奥氏体不锈钢线材因其良好的不锈性和抛光后较好的光洁度被广泛用于厨卫、装饰等行业。我公司采用韩国和日本生产的奥氏体不锈钢盘条，经冷拔或冷轧压延后的棒材和异型材硬化现象明显，具备了一定的表面质量，所以要进行光亮退火来软化材料以利于后期进一步加工和提高材料光洁度。不锈钢光亮退火炉以管式炉和链式炉两种见常，现以我公司的管式光亮退火炉为例简述奥氏体不锈钢光亮退火工艺。一、 光亮退火原理光亮退火是指在退火热处理炉内，将不锈钢棒材在固态下按一定的升温速度加热到临界温度以上3050左右，其显微组织将发生相变或部分相变，珠光体将转变为奥氏体。然后保温一段时间，再缓慢冷却（一般为随炉用循环水冷却）至室温出炉的一种热加工工艺，其工艺曲线如图71所示。退火的目的是清除热加工时产生的内应力，使金属的显微组织均匀化（得到近似平衡的组织），改善机械性能（例如降低硬度，提高塑性、韧性和强度等），改善切削加工性能等等。 二、工艺过程简述 下面以共析钢为例简述奥氏体的形成过程。 我们可以看出：共析钢加热到AC1以上时，钢中珠光体向奥氏体转变包括铁原子的点阵改组，碳原子的扩散和渗碳体的溶解。这一转变过程遵循结晶过程的基本规律，共析珠光体向奥氏体转变包括奥氏体晶核的形成及晶核的长大、残余渗碳体溶解和奥氏体成分均匀化等四个阶段。1、奥氏体的形核（1）形核条件 奥氏体晶核的形成条件是系统的能量、结构和成分起伏。（2）形核部位奥氏体晶核通常优先在铁素体和渗碳体的相界面上形成，此外，在珠光体团的边界，过冷度较大时在铁素体内的亚晶界上因原子排列紊乱，处于不稳定状态也都可以成为奥氏体的形核部位。2、奥氏体的长大共析钢奥氏体长大示意图奥氏体晶核形成后便开始长大。如下图所示：在AC1以上某一t1形成一奥氏体晶核。奥氏体晶核形成之后，将产生两个新的相界面，一个是奥氏体与渗碳体相界面，另一个是奥氏体与铁素体相界面。由于界面处碳浓度的恢复又增加了奥氏体中的碳浓度分布梯度，又会引起碳在奥氏体中的扩散，破坏界面处碳浓度的平衡，引起渗碳体的溶解和铁素体的转变，再次恢复平衡。此过程循环往复地进行，奥氏体便不断地向铁素体和渗碳体中长大。直到将铁素体和渗碳体消耗完了奥氏体晶核的长大结束。3、剩余渗碳体的溶解珠光体向奥转变过程中，铁素体和渗碳体并不是同时消失，而总是铁素体首先消失，将有一部分渗碳体残留下来。这部分渗碳体在铁素体消失后，随着保温时间的延长或温度的升高，通过碳原子的扩散不断溶入奥氏体中。一旦渗碳体全部溶入奥氏体中，这一阶段便告结束4、奥氏体成分均匀化 珠光体转变为奥氏体时，在残留渗碳体刚刚完全溶入奥氏体的情况下，C在奥氏体中的分布是不均匀的。原来为渗碳体的区域碳含量较高，而原来是铁素体的区域，碳含量较低。这种碳浓度的不均匀性随加热速度增大而越加严重。因此，只有继续加热或保温，借助于C原子的扩散才能使整个奥氏体中碳的分布趋于均匀。三、 工艺过程注意点（1） NH3分解必须彻底（2） 退火炉工作温度在1050，但要逐渐升温0-40（NH3分解点）-保温-600-800-1050（3） 避免经常开炉、停炉，以延长炉管寿命。（4） 为避免炉管划伤料，炉管应定期用N2吹扫。（5） 控制好保温时间四、 参考文献金属学及热处理 崔忠圻主编，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1998； 金属学及热处理王健安主编，北京