零件名(ming)稱：不銹(xiu)鋼殼(ke)體(ti)


材質：321不銹鋼


熱處(chu)理要求：


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


   b. 組焊后消除焊接應力處理。



1. 零件常見失效形式及應具備的性能


 該零件(jian)是重(zhong)要(yao)部件(jian)，除正(zheng)常的(de)性能要(yao)求外，還要(yao)求較高的(de)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)性，特別是耐晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)性能，整體部件(jian)應(ying)具有(you)低的(de)殘余(yu)應(ying)力。晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)破(po)壞是極危險的(de)，一旦零件(jian)在運(yun)行(xing)(xing)中產生晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)，將給設備帶來致命的(de)危害。較低的(de)殘余(yu)應(ying)力要(yao)求也是從整套設備的(de)運(yun)行(xing)(xing)穩定性考慮的(de)。



2. 材料選用原則及熱處理(li)方法選擇


 該(gai)零件(jian)要求(qiu)(qiu)高(gao)的耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)，特別是耐(nai)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕性(xing)能(neng)(neng)，而且是組焊(han)(han)結構，材(cai)料應(ying)具有良(liang)好的焊(han)(han)接性(xing)能(neng)(neng)和焊(han)(han)后消除應(ying)力(li)的可(ke)(ke)(ke)行(xing)性(xing)。為(wei)此，選(xuan)擇含(han)穩定化元素鈦的奧氏體不銹(xiu)鋼1Cr18Ni9Ti是合適(shi)的。該(gai)材(cai)料經固溶(rong)化處(chu)理和焊(han)(han)后穩定化處(chu)理，不但可(ke)(ke)(ke)保證力(li)學性(xing)能(neng)(neng)要求(qiu)(qiu)和耐(nai)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕要求(qiu)(qiu)，還能(neng)(neng)徹底消除加工及焊(han)(han)接應(ying)力(li)，完(wan)全可(ke)(ke)(ke)以(yi)滿(man)足設計(ji)的要求(qiu)(qiu)。



3. 零件主要加工(gong)工(gong)序


 鍛造－粗加(jia)工(gong)－固溶化處理(li)（A)-性(xing)能檢(jian)驗－機橫加(jia)工(gong)－焊(han)接－消除應(ying)力處理(li)（穩定化處理(li)）（B)-機械加(jia)工(gong)－清理(li)－檢(jian)查。



4. 熱處理工藝分析(xi)及應(ying)注(zhu)意的(de)問題


  a. 固溶化處理(li)


  321不銹鋼是典(dian)型的奧氏體不銹鋼，零件的固溶化處理工藝(yi)見圖8-29。


圖 29.jpg



  采用1020~1050℃加(jia)熱并充分(fen)保溫(wen)(wen)，力求合金元(yuan)素充分(fen)溶解于(yu)奧氏(shi)體中，以保證材(cai)料有足夠的(de)(de)耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)。固溶化溫(wen)(wen)度低了固然不好，但也不能(neng)太高，加(jia)熱溫(wen)(wen)度太高對于(yu)奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼鍛(duan)件來說，也要考慮晶(jing)粒長大(da)的(de)(de)問(wen)題，因(yin)為晶(jing)粒粗大(da)對力學性(xing)(xing)能(neng)和耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)都(dou)將產生不利的(de)(de)影響(xiang)，另外，加(jia)熱溫(wen)(wen)度太高，也可能(neng)在奧氏(shi)體組織中存在高溫(wen)(wen)鐵(tie)素體，這也是不利的(de)(de)。


 b. 消除(chu)應(ying)力處(chu)理(li)（穩定化處(chu)理(li)）


  該殼體要(yao)求高的(de)(de)耐晶(jing)間腐蝕(shi)性能(neng)和低的(de)(de)殘留應力，采用(yong)(yong)加工和焊(han)接(jie)后的(de)(de)穩(wen)定化(hua)處理是(shi)最佳的(de)(de)工藝(yi)方法，其綜合作用(yong)(yong)是(shi)其他工藝(yi)方法不能(neng)取(qu)代的(de)(de)。


  首先(xian)，該殼(ke)體加(jia)工和焊(han)接后，已不(bu)允許再進行固溶化(hua)(hua)處理（主要考慮變形問題），采用(yong)穩(wen)定化(hua)(hua)處理，完(wan)全可(ke)以使(shi)殼(ke)體（包(bao)括焊(han)縫和熱影響區）的耐腐(fu)蝕性能(neng)達到最佳(jia)狀態(tai)。


圖 30.jpg


  其次(ci)，殼(ke)體加工(gong)量較大，又經過焊接(jie)，殼(ke)體中(zhong)存在加工(gong)應(ying)力和(he)焊接(jie)應(ying)力是必然的，采用穩定化處(chu)理(li)，完全可以消除這些應(ying)力，保(bao)證殼(ke)體的殘余應(ying)力為最低。具體的工(gong)藝見(jian)圖8-30。