沉淀硬化型不銹(xiu)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(li)
對于不(bu)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. 固溶(rong)處理
固溶處理的(de)目的(de)是使(shi)鋼軟化,固溶溫度為1020~1100℃,適(shi)當保(bao)溫后水(shui)(油)冷或空冷。鋼中金相組(zu)織(zhi)為馬(ma)氏體或奧氏體,具有較低的(de)強度和硬(ying)度,便于切削加工(gong)。
c. 調節處理
用調(diao)節(jie)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)固溶體(ti)(ti)的(de)(de)實際化(hua)學成分來控制馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)變溫度(du)(Ms)點(dian)。經固溶處理(li)后(hou)的(de)(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti),在加熱過(guo)程中會(hui)析出碳(tan)(tan)化(hua)物(wu),使奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)實際化(hua)學成分發生變化(hua)(如碳(tan)(tan)、鉻、氮等(deng)含量降低),穩定性降低,在冷卻時(shi)很容易轉(zhuan)變為(wei)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti),提高了馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)變溫度(du)(Ms)。通過(guo)選擇(ze)合適的(de)(de)溫度(du)(一般選擇(ze)700~800℃),保溫一定時(shi)間,再冷卻至室溫,可以控制馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)轉(zhuan)變溫度(du)(Ms)。調(diao)節(jie)處理(li)后(hou)的(de)(de)組織為(wei)低碳(tan)(tan)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)。
d. 冷處理
固溶(rong)處理(li)(li)的半(ban)奧(ao)氏(shi)體(ti)沉淀硬(ying)化(hua)不銹鋼管,先(xian)經過(guo)高溫調節處理(li)(li),加熱溫度為950℃,保(bao)溫10min,只(zhi)析出(chu)少量(liang)(liang)碳(tan)化(hua)物,冷卻至(zhi)室溫時,組織仍(reng)為奧(ao)氏(shi)體(ti)。再經-73℃冷處理(li)(li)一定(ding)時間(一般6~8h),可獲得相對于調節處理(li)(li)碳(tan)含(han)量(liang)(liang)較高的馬氏(shi)體(ti)。
e. 冷變形處理
經固溶處(chu)理后的奧氏(shi)體(ti),只要成(cheng)分控(kong)制適當,在室溫下進行塑性變形或冷(leng)加工(gong),也可誘發馬氏(shi)體(ti)相(xiang)變。冷(leng)軋(ya)時(shi)可采用高(gao)于60%的變形量(liang),即能獲(huo)得一(yi)定數(shu)量(liang)的馬氏(shi)體(ti)。
f. 時效處理
時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)處(chu)理是沉淀(dian)(dian)硬化不(bu)銹鋼管的(de)最后(hou)熱處(chu)理,目的(de)是利(li)用時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)作用,產(chan)生細小且(qie)彌(mi)散分布的(de)沉淀(dian)(dian)相,以獲得盡可能高(gao)的(de)強(qiang)度(du)和良好的(de)綜合力學性能。一般是根據所要求的(de)綜合力學性能,特別(bie)是強(qiang)度(du)和硬度(du),來(lai)選(xuan)擇熱處(chu)理時(shi)(shi)效(xiao)(xiao)溫(wen)度(du)和保溫(wen)時(shi)(shi)間(jian)。還可采(cai)取分級時(shi)(shi)效(xiao)(xiao),一般采(cai)用多級時(shi)(shi)效(xiao)(xiao),以求達到最佳效(xiao)(xiao)果。
以(yi)上簡要介(jie)紹了沉淀硬(ying)化不銹鋼管的6種(zhong)熱處(chu)理(li)(li)工(gong)(gong)藝(yi)(yi),一般根據需要選擇其中幾種(zhong)工(gong)(gong)藝(yi)(yi),并(bing)用(yong)符(fu)號表示。常(chang)用(yong)的工(gong)(gong)藝(yi)(yi)符(fu)號有:A-固溶處(chu)理(li)(li);T-調節(jie)處(chu)理(li)(li);R-冷處(chu)理(li)(li);C-冷變形處(chu)理(li)(li);H-時效(xiao)處(chu)理(li)(li)。
現簡要介(jie)紹一下半(ban)奧(ao)氏體沉淀硬(ying)化不銹鋼07Cr17Ni7A及07Cr15Ni7Mo2Al的(de)熱處理(li)工藝(yi)(見圖3-10)。這(zhe)兩種(zhong)(zhong)鋼的(de)熱處理(li)較為(wei)復雜,只有(you)按規定(ding)溫度、時間、冷(leng)卻(que)速度予以控制(zhi),才(cai)能(neng)獲(huo)得理(li)想的(de)綜(zong)合性能(neng)。這(zhe)兩種(zhong)(zhong)鋼采(cai)用了三種(zhong)(zhong)熱處理(li)制(zhi)度。
圖3-10 07Cr17Ni7Al及07Cr15Ni7Mo2AI半奧氏體沉淀(dian)硬化不銹鋼的三種熱處理制度