沉淀硬化型不銹鋼管的優良綜合性能主要取決于復雜的熱處理工藝。
a. 均勻化處理
對于不銹鋼鑄鍛來說,均勻化處理是為了減少或消除鋼的偏析,使鋼中各元素分布均勻,為以后的熱處理打好基礎。其熱處理工藝是把鋼加熱到1050~1200℃,保溫2h以上,然后空冷,需要時也可進行水冷或油冷。
b. 固(gu)溶處理(li)
固(gu)(gu)溶(rong)處理(li)的目的是使鋼軟(ruan)化,固(gu)(gu)溶(rong)溫度為1020~1100℃,適當保溫后(hou)水(油)冷或空(kong)冷。鋼中(zhong)金相組織為馬氏體(ti)或奧(ao)氏體(ti),具有較低的強度和硬度,便于(yu)切(qie)削加工。
c. 調節處理
用(yong)調節奧氏體(ti)(ti)(ti)固溶體(ti)(ti)(ti)的(de)實際化(hua)(hua)(hua)學成分(fen)來控(kong)制馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti)轉變(bian)(bian)溫度(du)(du)(Ms)點。經固溶處理(li)后的(de)奧氏體(ti)(ti)(ti),在加熱過(guo)程(cheng)中會析出碳(tan)化(hua)(hua)(hua)物,使奧氏體(ti)(ti)(ti)的(de)實際化(hua)(hua)(hua)學成分(fen)發(fa)生(sheng)變(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)(如碳(tan)、鉻、氮(dan)等含量降(jiang)低),穩定性降(jiang)低,在冷卻時很容易轉變(bian)(bian)為(wei)(wei)馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti),提(ti)高了馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti)轉變(bian)(bian)溫度(du)(du)(Ms)。通過(guo)選擇(ze)(ze)合適的(de)溫度(du)(du)(一(yi)般(ban)選擇(ze)(ze)700~800℃),保溫一(yi)定時間,再冷卻至室溫,可以控(kong)制馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti)的(de)轉變(bian)(bian)溫度(du)(du)(Ms)。調節處理(li)后的(de)組織為(wei)(wei)低碳(tan)馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti)。
d. 冷(leng)處(chu)理
固溶處(chu)理的半奧氏(shi)體沉(chen)淀(dian)硬化不銹(xiu)鋼管(guan),先經過高(gao)溫(wen)調節處(chu)理,加熱溫(wen)度為(wei)(wei)950℃,保溫(wen)10min,只析(xi)出少量碳(tan)化物(wu),冷(leng)(leng)卻至室溫(wen)時,組織(zhi)仍為(wei)(wei)奧氏(shi)體。再(zai)經-73℃冷(leng)(leng)處(chu)理一定時間(一般6~8h),可獲得相對于調節處(chu)理碳(tan)含量較高(gao)的馬(ma)氏(shi)體。
e. 冷變形處理(li)
經固溶處理后的(de)奧氏體,只要成分(fen)控制(zhi)適當,在(zai)室溫下進行塑性變形或冷加工,也可誘發馬氏體相變。冷軋時可采用高于60%的(de)變形量,即能(neng)獲得(de)一(yi)定(ding)數量的(de)馬氏體。
f. 時效處(chu)理
時效處(chu)理(li)是沉(chen)淀硬(ying)化不(bu)銹鋼管的(de)(de)最后熱(re)處(chu)理(li),目的(de)(de)是利用時效作(zuo)用,產生(sheng)細小且彌散分(fen)布的(de)(de)沉(chen)淀相,以獲得盡可(ke)(ke)能(neng)高的(de)(de)強度(du)(du)和良好的(de)(de)綜(zong)合力學性(xing)能(neng)。一般是根據所(suo)要求(qiu)的(de)(de)綜(zong)合力學性(xing)能(neng),特別是強度(du)(du)和硬(ying)度(du)(du),來(lai)選擇熱(re)處(chu)理(li)時效溫度(du)(du)和保(bao)溫時間。還可(ke)(ke)采取(qu)分(fen)級時效,一般采用多級時效,以求(qiu)達到最佳效果。
以上簡(jian)要介紹(shao)了沉淀硬(ying)化不銹鋼管的(de)6種(zhong)熱處(chu)理(li)工藝,一(yi)般根(gen)據(ju)需要選擇其中幾(ji)種(zhong)工藝,并用符號表示。常(chang)用的(de)工藝符號有:A-固溶處(chu)理(li);T-調節處(chu)理(li);R-冷處(chu)理(li);C-冷變(bian)形處(chu)理(li);H-時效(xiao)處(chu)理(li)。
現簡(jian)要(yao)介紹(shao)一下半奧氏體沉淀(dian)硬化不銹鋼07Cr17Ni7A及07Cr15Ni7Mo2Al的熱(re)處(chu)理工藝(見(jian)圖3-10)。這(zhe)兩(liang)種(zhong)鋼的熱(re)處(chu)理較為復雜(za),只(zhi)有按規(gui)定溫(wen)度(du)(du)、時間、冷卻速度(du)(du)予以控(kong)制,才能獲(huo)得(de)理想的綜合(he)性能。這(zhe)兩(liang)種(zhong)鋼采用了三種(zhong)熱(re)處(chu)理制度(du)(du)。
圖3-10 07Cr17Ni7Al及07Cr15Ni7Mo2AI半奧氏體沉淀硬化不銹鋼的三種熱處理制度