零件名稱：不銹鋼殼體


材質：321不銹鋼


熱(re)處理要(yao)求：


  a. 固溶化熱處理(li)，Rm≥520N/m㎡;R10.2≥205N/m㎡;A≥35%;Z≥60%;硬度為140~190HB.


   b. 組(zu)焊后消除焊接應(ying)力處理。



1. 零件常見失效形(xing)式及應具備的性(xing)能


 該零件(jian)是重要部件(jian)，除正(zheng)常的(de)性(xing)能要求(qiu)外(wai)，還要求(qiu)較高的(de)耐腐蝕(shi)性(xing)，特別是耐晶(jing)間腐蝕(shi)性(xing)能，整體部件(jian)應具有低的(de)殘余應力。晶(jing)間腐蝕(shi)破壞(huai)是極危險的(de)，一旦零件(jian)在運(yun)行中(zhong)產生晶(jing)間腐蝕(shi)，將給設備(bei)帶(dai)來致命的(de)危害。較低的(de)殘余應力要求(qiu)也是從(cong)整套設備(bei)的(de)運(yun)行穩定(ding)性(xing)考慮的(de)。



2. 材(cai)料選用(yong)原則及熱處理方(fang)法(fa)選擇


 該零件要求(qiu)高(gao)的(de)(de)耐腐(fu)蝕性(xing)，特(te)別是耐晶間(jian)腐(fu)蝕性(xing)能，而(er)且是組焊結構，材(cai)料(liao)應(ying)具有良好的(de)(de)焊接性(xing)能和焊后消(xiao)除應(ying)力(li)的(de)(de)可(ke)(ke)行性(xing)。為此，選擇含穩定(ding)(ding)化(hua)元素鈦的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)不銹鋼1Cr18Ni9Ti是合適的(de)(de)。該材(cai)料(liao)經(jing)固溶化(hua)處(chu)理和焊后穩定(ding)(ding)化(hua)處(chu)理，不但可(ke)(ke)保證(zheng)力(li)學性(xing)能要求(qiu)和耐晶間(jian)腐(fu)蝕要求(qiu)，還能徹底(di)消(xiao)除加工(gong)及焊接應(ying)力(li)，完全(quan)可(ke)(ke)以滿足設計的(de)(de)要求(qiu)。



3. 零件主要加工工序


 鍛造－粗加工(gong)－固溶化(hua)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)（A)-性能檢驗－機橫加工(gong)－焊(han)接(jie)－消除應力處(chu)(chu)理(li)(li)(li)（穩定化(hua)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)）（B)-機械加工(gong)－清理(li)(li)(li)－檢查(cha)。



4. 熱處理工藝分析(xi)及應注(zhu)意(yi)的問題


  a. 固溶(rong)化處理


  321不(bu)銹鋼是典型的奧氏體不(bu)銹鋼，零(ling)件的固(gu)溶化處理工(gong)藝(yi)見(jian)圖8-29。


圖 29.jpg



  采用1020~1050℃加(jia)熱(re)并(bing)充分保(bao)溫(wen)，力求合金(jin)元素(su)充分溶(rong)解于奧(ao)(ao)氏體中，以保(bao)證材料有足夠的耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)能(neng)。固溶(rong)化溫(wen)度(du)低了固然不好，但也(ye)不能(neng)太高(gao)，加(jia)熱(re)溫(wen)度(du)太高(gao)對于奧(ao)(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)鍛件來(lai)說，也(ye)要考慮晶粒長(chang)大的問題，因為晶粒粗大對力學性(xing)能(neng)和耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)能(neng)都將產生不利的影響(xiang)，另外，加(jia)熱(re)溫(wen)度(du)太高(gao)，也(ye)可能(neng)在(zai)奧(ao)(ao)氏體組(zu)織中存在(zai)高(gao)溫(wen)鐵素(su)體，這也(ye)是(shi)不利的。


 b. 消除應力處理（穩定化處理）


  該殼(ke)體要求高的(de)(de)(de)耐晶間(jian)腐(fu)蝕性(xing)能和(he)(he)低的(de)(de)(de)殘留應(ying)力，采(cai)用(yong)加工(gong)和(he)(he)焊接后的(de)(de)(de)穩定(ding)化處理是最佳的(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)方(fang)法(fa)，其綜合(he)作用(yong)是其他工(gong)藝(yi)方(fang)法(fa)不能取(qu)代的(de)(de)(de)。


  首先，該殼體加(jia)工和(he)焊接后，已不允許再(zai)進(jin)行固(gu)溶(rong)化處理（主要考慮變(bian)形問題），采用穩定化處理，完全可(ke)以使殼體（包括焊縫和(he)熱影(ying)響(xiang)區）的耐腐(fu)蝕(shi)性能達到最佳(jia)狀態(tai)。


圖 30.jpg


  其(qi)次(ci)，殼(ke)(ke)體(ti)加工量(liang)較大，又經(jing)過焊接(jie)，殼(ke)(ke)體(ti)中存(cun)在(zai)加工應(ying)力和焊接(jie)應(ying)力是(shi)必然的(de)，采用穩定化處(chu)理(li)，完全可以消除這(zhe)些應(ying)力，保證殼(ke)(ke)體(ti)的(de)殘余應(ying)力為最低(di)。具體(ti)的(de)工藝見圖8-30。