不锈钢之热处理

1、2020/7/1.1，1，不锈钢热处理，报告人： XXX，XXXXXXX有限公司，2020/7/1.1，2，随着冶金技术的发展，各种优质不锈钢陆续出现。 冶金行业能不断开发优质钢种，但发挥不锈钢的功能需要正确的热处理。 不同钢种不锈钢加热蒸发制冷过程中，矩阵型结构变化不同，碳、氮化物及金属间化合物生成变化不同，对不锈钢性能的影响不同。 因此，在不锈钢的热处理过程中必须根据钢种和使用目的选择合适的热处理工艺。 首先，不锈钢热处理、2020/7/11、3、3、3、一、奥氏体不锈钢系不锈钢热处理二、镍锌铁氧体系不锈钢热处理三、高碳马氏体系不锈钢热处理四、析出硬化不锈钢热处理、片计程仪、2020/7/

2、11、4、1 .奥氏体不锈钢系不锈钢热处理目的(2)奥氏体不锈钢热处理的目的是提高耐腐蚀性，消除第二相带来的不良影响，消除应力，使加工硬化的材料软化。 一、奥氏体不锈钢系不锈钢的热处理、2020/7/1.1、5、析出物生成温度、2 .热处理的理论基础、一、奥氏体不锈钢系不锈钢的热处理、2020/7/1.1、6、合金碳化物的析出和溶解、2 .热处理的理论基础、18Cr-8Ni，1 )碳溶解度、304 (1 600碳的溶解度为0.03%。 304碳含量为0.08%以下，1000以上的碳固溶于奥氏体不锈钢，碳半径小，因此温度降低时碳沿晶界析出。0.34%、0.18%、0.03%、一、奥氏体不锈钢系不

3、锈钢热处理、2020/7/1.1、7、7、合金碳化物析出和溶解、2 )晶间贫铬、碳溶解度：温度降低、溶解度降低。 碳半径：原子半径小，溶解度降低，沿晶界析出。 稳定性：析出的碳原子不稳定，生产Cr、Fe和稳定的Cr23C6或(FeCr)23C6。 原子扩散速度：碳原子半径小，扩散速度大。 铬原子半径大，扩散速度小。贫铬区、固溶热处理、一、奥氏体不锈钢系不锈钢热处理、2020/7/1.1、8、8、相、2 .热处理的理论基础、相、1 )发生条件、620840温区、镍锌铁氧体形成元素体，例如Ti、Nd等长时间加热添加。 在镍锌铁氧体形成元素体高的电焊条焊接中。 正在奥氏体不锈钢定Mn、n代Ni。 2

4、 )不良影响，1 )条件发生，塑性降低，特别是冲击韧性。 相是富金属的中间化合物，形成时容易导致晶间腐蚀，是cl介质的中间点腐蚀。 一、奥氏体不锈钢系不锈钢的热处理、2020/7/1.1、9、9、-镍锌铁氧体、2 .热处理的理论基础、-镍锌铁氧体、1 )发生条件、铸造的铬-镍奥氏体不锈钢系不锈钢、铸造化学成分不均匀、镍锌铁氧体形成元素体偏重区。 有些奥氏体不锈钢系不锈钢的焊接组织。 (2)有利影响，(1)发生条件，包括5-20%-镍锌铁氧体，以减少晶间腐蚀。 提高屈服强度。 低应力条件下可以降低应力腐蚀的易感性。 减少焊接时产生焊接热裂纹的可能性，3 )产生不良影响，冲压加工时容易产生裂纹(2

5、个组织的变形能力不同)。一、奥氏体不锈钢系不锈钢的热处理、2020/7/11、1.0、3 .热处理工序、(1)固溶热处理、1 )固溶热处理温度： 950-1150 2 )保温时间：比一般合金钢材长20-30%。 3 )蒸发制冷：碳化物形成温度区间(450-850 )急冷，制冷方式有以下原则，铬含量超过22%，镍含量高碳含量超过0.08%； 碳含量在0.08%以下，但有效尺寸在3mm以上的不锈钢选择水冷。 碳含量在0.08%以下，有效尺寸不足3mm的不锈钢选择空冷。 有效尺寸不足0.5mm的薄的可以空冷。 一、奥氏体不锈钢系不锈钢的热处理、2020/7/1.1、1.1、(1)固溶热处理、一、奥氏

6、体不锈钢系不锈钢的热处理、2020/7/1.1、1.2、3 .热处理工艺、(2)稳定作用处理、稳定化处理温度：比铬高的碳化物的溶解温度(450-870 )为tin 一般推荐的是870-950。 2 )保温时间：24小时(根据工件形状、合金元素体等)。 厚度或直径为2.5毫米的保温时间为2小时，超过的合计为1小时。3 )蒸发制冷：气冷和炉冷等小的蒸发制冷速度。 稳定作用处理是含有Nd和Ti的奥氏体不锈钢系不锈钢的热处理方法。 另一方面，奥氏体不锈钢系不锈钢的热处理、2020/7/11、1.3、3 .热处理工艺、(3)脱应力退火、奥氏体不锈钢系不锈钢的脱应力退火工艺根据奥氏体不锈钢系不锈钢的材质、

7、使用环境、应力除去的目的、工件形状尺寸等进行选择。 脱应力退火的目的是消除残馀应力，降低应力腐蚀裂纹。 保证工件最终尺寸的稳定性。 一、奥氏体不锈钢系不锈钢的热处理、2020/7/1.1、1.4、3 )应力腐蚀破坏、一、奥氏体不锈钢系不锈钢的热处理、2020/7/1.1、福欣特种钢的专业组织内教育训练、1.5、(3)应力退火方法、说明：表中的方法的顺序是优先顺序A:1010-1120的加热保温B:850-900加热保温后，慢慢蒸发制冷。 C:1010-1120加热保温后快速蒸发制冷。 D:480-650加热保温后，慢慢蒸发制冷。 E:430-480加热保温后，慢慢蒸发制冷。 F:200-480

8、加热保温后的缓慢的蒸发制冷保温时间：每隔mm 2.5保温1-4h，低温时采用较长的保温时间。 注：在强应力腐蚀环境下工作时，最好选用类钢a处理或类钢b处理。 工件适用于制作过程中产生增感的情况。 工件在最终加工后进行c处理时，此时可采用a或b处理。 一、奥氏体不锈钢不锈钢热处理、2020/7/11、1.6、1 .铁素体耐热钢热处理的目的，(1)铁素体耐热钢一般为稳定的单相镍锌铁氧体组织，在加热蒸发制冷过程中不发生马氏体相变，不能淬火硬化。 (2)铁素体耐热钢热处理的目的是消除或缓和生产过程中可能发生的第二相及其不良影响。 相脆性： 540-815长期滞留，坚硬脆，降低钢的塑性和耐腐蚀性。 47

9、5脆性： 400-500长期滞留，富Cr相和母相同格，引起晶格应变和内部应力。 强度变高，韧性降低，耐腐蚀性降低。 高温脆性：含有一定量的c、n等间隙元素体，加热到950以上使其蒸发制冷，形成铬的碳、氮化物，钢的韧性和耐腐蚀性降低。 二、铁素体耐热钢热处理、2020/7/11、1.7、2 .铁素体耐热钢热处理工艺、(1)退火、退火温度： 700-800保温时间： 30min厚度1min/mm，备注：保温时间一般为1-2h薄物(厚度2-3mm)3-5min，二、铁素体耐热钢热处理、2020/7/11、1.8二、铁素体耐热钢的热处理、二.铁素体耐热钢的热处理工序、(二)脱应力退火、退火温度： 70

10、0-760或230-370保温时间： 1.5-2h以蒸发制冷： 50 /min蒸发制冷至600，然后进行空冷。2020/7/11、1.9、2 .铁素体耐热钢热处理工艺、(2)脱应力退火、退火温度： 700-760或230-370保温时间： 1.5-2h蒸发制冷：首先以50 /min蒸发制冷至600，然后进行空冷。 (3)高纯度镍锌铁氧体退火、退火温度： 900-1050保温时间：1-2h。 蒸发制冷：快冷。 二、铁素体耐热钢热处理、2020/7/11、2.0、1 .马氏体不锈钢热处理目的、马氏体不锈钢加热蒸发制冷过程中产生马氏体相变，具有淬火性，采用碳、铬、钼等合金元素体的含量和热处理方法获得

11、必要的力学性能，满足不同的使用要求。 三、马氏体不锈钢热处理、2020/7/11、2.1、2、马氏体不锈钢热处理理论基础、(1)加热相变、淬火硬化钢、钢的奥氏体化是重要过程。 在奥氏体化过程中碳原子的扩散很重要。 合金元素体的含量和种类对碳原子的影响，使奥氏体不锈钢的形成和均匀化过程复杂化。 例如，Cr将共析点向左移动，与c形成碳化物，影响扩散，影响奥氏体不锈钢的形成。 三、马氏体不锈钢热处理、2020/7/11、2.2、2 .马氏体不锈钢热处理理论的基础是，(2)蒸发制冷相变，钢在蒸发制冷时发生珍珠型相变，贝氏体型相变和高碳马氏体体相变。 合金元素体对Ms点的影响，Cr、Ni等为降低Ms点，

12、提高奥氏体不锈钢稳定性，获得高碳马氏体组织提供有利条件。 淬火高碳马氏体高强度原因：碳和合金元素体的固溶强化，高碳马氏体钢片周边和高碳马氏体内位错密度的综合影响。高碳马氏体低韧性的原因：碳对高碳马氏体形态(以板状和针状为主)及亚结构(重排和孪晶)的影响。 三、马氏体不锈钢热处理、2020/7/11、2.3、2、马氏体不锈钢热处理理论基础是： (3)淬火回火相变、淬火钢脆性大，一般经过回火后应用于工程。 马氏体不锈钢的回火也遵循四阶段法则。 但是，为了得到碳含量相同的碳钢一样的强度和硬度，需要提高回火温度，延长保温时间。 淬火高碳马氏体分解： (0-250 )钢中析出过饱和碳，结构几乎为FeXC

13、。 钢的矩阵型结构是回火马氏体FeXC。 残余奥氏体的相变： (230-280 )分解产物是低碳高碳马氏体和型碳化物。 显然硬化相似。 (Cr、Ni等合金元素体抑制残余奥氏体的相变)，碳化物形成：碳化物(Fe5C2)在260-360析出，随着加热温度的升高，在变化为碳化物(Fe3C )的同时，型碳化物也变化为碳化物。 在这个阶段容易导致第一类回火脆化，合金元素体抑制碳化物的析出和相变。 碳化物的凝聚生长：约从300开始。 研究表明，550以上时可以得到颗粒状碳化物，加热温度上升，碳化物粒子粗大化增大。 合金元素体在镍锌铁氧体和碳化物之间再分配。 三、马氏体不锈钢热处理，2020/7/1.1，2

14、.4，2 .马氏体不锈钢热处理理论的基础是： (4)回火脆化，第一类回火脆化： 250-400，在更高温下消除后，在脆性温度区回火时不发生脆性，为不可逆回火脆化。 第二类回火脆化： 450-700，更高温加热可以消除，但再次在该脆性温度区回火人发生脆性，为可逆回火脆化。 回火脆化的原因：析出理论：碳化物、氮化物、固态溶液中的溶质沿晶界析出，促进裂纹的产生。 碳化物转变理论：温度上升合金元素体的扩散变强，碳化物成分和分布形态变化，引起脆性。 杂志要素晶界偏析理论：杂志要素晶界偏析，降低晶面之间的结合力，为裂纹提供成核和扩展的机会。 三、马氏体不锈钢热处理、2020/7/11、2.5、3 .马氏体

15、不锈钢热处理工艺、马氏体不锈钢热处理方法主要是退化或退火后淬火、回火。 (1)退火、三、马氏体不锈钢热处理、2020/7/11、2.6、3 .马氏体不锈钢热处理工艺、马氏体不锈钢热处理方法主要为退化或退火后的再淬火、回火。 (2)淬火、回火、三、马氏体不锈钢热处理、2020/7/11、2.7、3 .马氏体不锈钢热处理工序、(3)预热、925-1065加热后的高碳马氏体骤冷，可以得到必要的硬度，但由于容易破裂，因此需要预热处理。 预热的时候，薄的和薄的和厚的混在一起，形成锐角或陷入角度，大的被深深地雕刻的机械部位，硬化了的样品被再热处理，这些个需要预热处理。 预热过程加热温度760-790。 重

16、物的情况下，预热温度760的情况下，500-760需要慢慢地加热。 另外，高碳含量的高碳马氏体414、431、420等也需要预热处理。 三、马氏体不锈钢热处理、2020/7/11、2.8、1 .析出硬化不锈钢的热处理目的、析出硬化不锈钢具有与奥氏体不锈钢系不锈钢相近的耐腐蚀性，与马氏体不锈钢一样具有能够通过热处理方法调整机械性能的特征。 析出硬化不锈钢强度适量的添加元素体(Al、Cu、Mo、w、Co、Ti、Nb、n、b等)，这些个的元素体的化合物的析出的热处理根据元素体的种类和含量而不同。 四、析出硬化不锈钢热处理、2020/7/11、2.9、2 .析出硬化不锈钢热处理理论基础、(1)分类、常

17、用的析出硬化不锈钢为PH标识牌、析出硬化不锈钢的四种：高碳马氏体型析出硬化不锈钢：0cr17ni4cu4nb(ph17-4 半奥氏体不锈钢型析出硬化不锈钢： 0Cr17Ni7Al是典型的钢序号，将Al或Mo作为析出硬化元素体。 奥氏体不锈钢型析出硬化不锈钢：主要通过第二相析出使材料硬化，含有铝、铌、磷、钼等析出硬化元素体。非磁性，强化效果比高碳马氏体型和半奥氏体不锈钢型的析出硬化不锈钢低。 奥氏体不锈钢-镍锌铁氧体型析出硬化不锈钢：添加了很多硅、钼元素体。 四、析出硬化不锈钢热处理、2020/7/11、3.0、2、析出硬化不锈钢热处理理论基础、(2)析出硬化不锈钢强化主要通过第二相从矩阵型结构

18、沉淀析出来实现，强化依赖于相在沉积基质中所带来的应力场、应力场与运动变位的相互作用。 沉淀硬化不锈钢热处理的主要两个过程是得到稳定的矩阵型结构和第二相沉淀。 析出硬化不锈钢热处理方式：固溶热处理(a处理)、调整处理(t处理)、冷变形处理(c处理)、冷处理(r处理)、时效处理(h处理)和均匀化处理及焊接后热处理。 四、析出硬化不锈钢热处理、2020/7/11、3.1、3 .析出硬化不锈钢热处理工序、(1)高碳马氏体系析出硬化不锈钢热处理、高碳马氏体系析出硬化不锈钢热处理，一般包括固溶热处理和时效处理。 以PH17-4为例，ph17-4，4、析出硬化不锈钢热处理、2020/7/1.1、3.2、3 .析出硬化不锈钢热处理工序、(1)高碳马氏体系析出硬化不锈钢热处理、ph17-4，4、析出硬化不锈钢热处理、2020/7/