不銹鋼熱處理知識

1、敏化處理：18-8鋼系列的奧氏體不銹鋼在450850（此區(qū)間常稱為敏化溫度）短時間加熱，使其具有晶間腐蝕傾向。這是因為碳在奧氏體不銹鋼中的溶解度與溫度有很大影響。奧氏體不銹鋼在經(jīng)400850的溫度范圍內(nèi)（敏化溫度區(qū)域）時，會有高鉻碳化物（Cr23C6）析出，當鉻含量降至耐腐蝕性界限之下，此時存在晶界貧鉻，會產(chǎn)生晶間腐蝕，嚴重時材料能變成粉末。該方法一般只在不銹鋼晶間腐蝕試驗時采用。（2）固溶熱處理：將奧氏體不銹鋼加熱到1100左右，使碳化物相全部或基本溶解，碳固溶于奧氏體中，然后快速冷卻至室溫，使碳達到過飽和狀態(tài)（碳已經(jīng)穩(wěn)定了，沒有能力和機會與鉻形成高鉻碳化物）。不同的不銹鋼固溶化的溫度燒有不

2、同,    304,316等奧氏體不銹鋼一般是1050,奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼要高一點,可到1150.固溶熱處理：將奧氏體不銹鋼加熱到1100左右，使碳化物相全部或基本溶解，碳固溶于奧氏體中，然后快速冷卻至室溫，使碳達到過飽和狀態(tài)（碳已經(jīng)穩(wěn)定了，沒有能力和機會與鉻形成高鉻碳化物）。這種熱處理方法為固溶熱處理。固溶熱處理中的快速冷卻似乎象普通鋼的淬火，但此時的淬火與普通鋼的淬火是不同的，前者是軟化處理，后者是淬硬（形成馬氏體）。后者為獲得不同的硬度所采取的加熱溫度也不一樣，但沒到1100。我是搞火電的，回答可能不太全面，誰知道的可以繼續(xù)補充。在電廠中，奧氏體不銹鋼管進行冷彎

3、加工，容易產(chǎn)生形變誘發(fā)馬氏體相變（很拗口，其實就是產(chǎn)生了馬氏體），容易引起耐蝕性的下降。ASME標準規(guī)定，當加工量超過一定量時就必須進行固溶處理（3）穩(wěn)定化處理：為避免碳與鉻形成高鉻碳化物，在奧氏體鋼中加入穩(wěn)定化元素（如Ti和Nb），在加熱到875以上溫度時，能形成穩(wěn)定的碳化物。這是因為Ti（或Nb）能優(yōu)先與碳結(jié)合，形成TiC（或NbC），從而大大降低了奧氏體中固溶碳的濃度（含量），起到了犧牲Ti（或Nb）保護Cr的目的。含Ti（或Nb）的奧氏體不銹鋼（如：1Cr18Ni9Ti，1Cr18Ni9Nb）經(jīng)穩(wěn)定化處理后比進行固溶熱處理更具有良好的綜合機械性能。穩(wěn)定化處理：為避免碳與鉻形成高鉻碳化物

4、，在奧氏體鋼中加入穩(wěn)定化元素（如Ti和Nb），在加熱到875以上溫度時，能形成穩(wěn)定的碳化物（由于Ti和Nb能優(yōu)先與碳結(jié)合，形成TiC或NbC），大大降低了奧氏體中固溶碳的濃度（含量），從而起到了犧Ti和Nb保Cr的目的。經(jīng)穩(wěn)定化處理比進行固溶熱處理的奧氏體不銹鋼，具有更好的綜合機械性能。（4）所以，有晶間腐蝕傾向的奧氏體不銹鋼應(yīng)進行固溶熱處理或穩(wěn)定化處理不銹鋼材料常識1.什么是不銹鋼？    不銹鋼是在普通碳鋼的基礎(chǔ)上，加入一組鉻的質(zhì)量分數(shù)（ wCr ）大于 12% 合金元素的鋼材，它在空氣作用下能保持金屬光澤，也就是具有不生銹的特性。這是由于在這類鋼中

5、含有一定量的鉻合金元素，能使鋼材表面形成一層不溶解于某些介質(zhì)的堅固的氧化薄膜（鈍化膜），使金屬與外界質(zhì)隔離而不發(fā)生化學作用。在這類鋼中，有些除含較多的鉻（ Cr ）外，還匹配加入較多的其他合金元素，如鎳（ Ni ），使之在空氣中、水中、蒸汽中、都具有很好的化學穩(wěn)定性，而且在許多種酸、堿、鹽的水溶液中也有足夠的穩(wěn)定性，甚至在高溫或低溫環(huán)境中，仍能保持其耐腐蝕的優(yōu)點。2.不銹鋼分類方法有幾種？    按主要化學組成分鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼和鉻錳氮不銹鋼等；也可以以性能特點分成耐酸不銹鋼和耐熱不銹鋼等；通常以金相組織進行分類。按金相組織分為：鐵素體(F)型不銹鋼

6、、馬氏體(M)型不銹鋼、奧氏體 鐵素體(AF)型雙相不銹鋼、奧氏體 馬氏體(AM)型雙相不銹鋼和沉淀硬化(PH)型不銹鋼。   (1) 鐵素體型不銹鋼 F 鐵素體具有磁性，它的內(nèi)部顯微組織為鐵素體，其鉻的質(zhì)量分數(shù)在 11.5%32.0% 范圍內(nèi)。但是碳的含量極低 <0.2%,不可淬火。隨著鉻含量的提高，其耐酸性也提高，加入鉬（Mo）后，則可提高耐酸腐蝕性和抗應(yīng)力腐蝕的能力。   (2) 馬氏體型不銹鋼 M 其顯微組織為馬氏體，馬氏體不銹鋼同樣也具有磁性，這類鋼中鉻的質(zhì)量分數(shù)為 11.5%-18.0% 但碳的質(zhì)量分數(shù)最高達 0.6% 。碳含量增高，提

7、高了鋼的強度和硬度。在這類鋼中加入的少量鎳可以促使生成馬氏體，同時又能提高其耐蝕性。這類鋼具有一定的耐蝕性和較好的熱穩(wěn)定性以及熱強性，可以作為溫度低于 700 以下長期工作的耐熱鋼使用。它廣泛用來制造對韌性和沖擊韌度要求較高的零件，如汽輪機的葉片、內(nèi)燃機排氣閥和醫(yī)療器械。   (3) 奧氏體型不銹鋼 F 其顯微組織為奧氏體，它是在高鉻不銹鋼中（1726%）添加適當?shù)逆嚕ㄦ嚨馁|(zhì)量分數(shù)為 8%-25%）而形成的，具有奧氏體型不銹鋼不能利用熱處理使晶粒細化，也不能經(jīng)過淬火來提高其硬度。這類鋼的冷加工硬化程度高，通常沒有磁性，經(jīng)過冷作可在鋼內(nèi)析出少量鐵素體或馬氏體的組織，會出現(xiàn)少量

8、磁性。奧氏體型的鋼板的綜合性能最好，既有足夠的強度，又有極好的塑性同時硬度也不高，這也是它們被廣泛采用的原因之一。奧氏體型不銹鋼同絕大多數(shù)的其它金屬材料相似，其抗拉強度、屈服強度和硬度，隨著溫度的降低而提高；塑性則隨著溫度降低而減小。其抗拉強度在溫度 15800 范圍內(nèi)增大較快，溫度進一步降低時則變化緩慢，而屈服強度有增長是較為均勻的。更重要的是：隨著溫度的降低，其沖擊韌度減少緩慢，并不存在脆性轉(zhuǎn)變溫度。   (4)其他特殊材料的應(yīng)用領(lǐng)域開發(fā)出特殊材料。例如:所說的奧氏體一鐵素體型雙鋼,其顯微組織為奧氏體加鐵素體。它含有 18-25% 的鉻， 4-7% 的鎳以及 4% 的鉬

9、。鎳、鎳 - 銅、鎳 - 鉻以及其他以鎳 - 鉻為基礎(chǔ)的特殊不銹鋼也屬于此類。此類特殊材料具有特殊的特性，有固定的材料名稱，如ronifer,Nikrofer,AIIoy,ferrotherm,HasteIIoy,IncoIoy,InconeI,MoneI 。這些材料也有屬材料號及其化學成份。 3.中國與世界各地區(qū)不銹鋼鋼號近似對照 No. 中 國 GB 中國臺灣 GNS 日 本 JIS 韓 國 KS 印 度 IS 美 國 加 拿 大 CSA 墨 西 哥 DGN 澳 大 利 亞 AS ASTM UNS 奧氏體型不銹鋼 11Cr17Mn6Ni5N 201 SUS201 STS201 1

10、0Cr17Mn6N4N 20 201 S20100 20 - 201-2 21Cr18Mn8Ni5N 202 SUS202 STS202 202 S20200 202 - - 31Cr17Ni7 301 SUS301 STS301 10Cr17Ni7 301 S30100 301 - 301 41Cr18Ni9 302 SUS302 STS302 302 S30200 302 302 302 5Y1Cr18Ni9 303 SUS303 STS303 303 S30300 303 303 303 6Y1Cr18Ni9Se 303Se SUS303Se STS303Se 303Se S30323

11、303Se 303Se - 70Cr19Ni9 (0Cr18Ni9) 304 SUS304 STS304 07Cr18Ni9 304 304II S30400 304 304 304 800Cr19Ni10 (00Cr18Ni10) 304L SUS 304L STS 304L 02Cr18Ni11 304L S30403 304L - 304L 90Cr19Ni19N 304N1 SUS304N1 STS 304N1 - 304N S30451 - - - 100Cr19Ni10NbN 304N2 SUS304N2 STS304N2 - XM21 S30452 - - - 1100Cr18N

12、i10N 304LN SUS304LN STS304LN - 304LN S30453 - - - 121Cr18Ni12 (1Cr18Ni12Ti) 305 SUS305 STS305 - 305 S30500 305 305 - 130Cr23Ni13 309S SUS309S STS309S - 309S S30908 309S 309S - 140Cr25Ni20 (1Cr25Ni20Si2) 310S SUS310S STS310S - 310S S31008 310S 310S 310S 150Cr17Ni12Mo2 316 SUS316 STS316 04Cr17Ni12Mo2

13、316 S31600 316 316 316 160Cr18Ni12MoTi - - 04Cr17Ni12Mo2Ti 20 316Ti S31635 - - 316Ti 1700Cr17Ni14Mo2 316L SUS 316L STS 316L 02Cr17Ni12Mo2 316L S31603 316L - 316L 180Cr17Ni12Mo2N 316N SUS 316N STS316N - 316N S31651 - - - 1900C 17Ni13Mo2N 316LN SUS316LN STS316LN - 316LN S31653 - - - 200Cr18Ni12Mo2Cu2

14、316J1 SUS316J1 STS316J1 - - - - - - 2100Cr18Ni14Mo2Cu2 316J 1L SUS316J 1L STS316J 1L - - - - - - 220Cr19Ni13Mo3 317 SUS317 STS317 - 317 S31700 317 317 317 231Cr18Ni12MoTi - - - - - - - - - 304不銹鋼； C0.08 Cr 18.020.0 Ni8.0010.50 屈服強度（N/mm2）205 抗拉強度 520 延伸率（%）40 硬度HB 187 HRB90 HV 200 密度7.93 g·cm-3

15、 比熱c(20)0.502 J·(g·C)-1 熱導率/W(m·)-1 (在下列溫度/) 20 100 500 12.1 16.3 21.4 線脹系數(shù)/(10-6/) (在下列溫度間/) 20100 20200 20300 20400 16.0 16.8 17.5 18.1 電阻率0.73 ·mm2·m-1 熔點 13981420 316L不銹鋼 C0.03 Ni12.0015.00 Mo 175 Mn<=2.0 Si<=1.0 Cr16-18 Mo1.8-2.5 S<=0.030 P<=0.035 屈服強度（N/mm2

16、）480 抗拉強度延伸率（%）40 硬度HB187 HRB90 HV200 密度7.87 g·cm-3 比熱c(20)0.502 J·(g·C)-1 熱導率/W(m·)-1 (在下列溫度/) 100 300 500 15.1 18.4 20.9 線脹系數(shù)/(10-6/) (在下列溫度間/) 20100 20200 20300 20400 20500 16.0 17.0 17.5 17.8 18.0 電阻率0.71 ·mm2·m-1 熔點 13711398回答1） 現(xiàn)在最常用的兩種不銹鋼304，316（或?qū)?yīng)于德/歐標的1.4308,1

17、.4408），316與304在化學成分上的最主要區(qū)別就是316含Mo，而且一般公認，316的耐腐蝕性更好些，比304在高溫環(huán)境下更耐腐蝕。所以在高溫環(huán)境下，工程師一般都會選用316材料的零部件。但所謂事無絕對，在濃硫酸環(huán)境下，再高溫度也千萬別用316！不然這事可就出大了。學機械的人都學過螺紋，還記得為了防止在高溫情況下螺紋咬死，需要涂抹的一種黑乎乎的固體潤滑劑吧：二硫化鉬（MoS2）,從它就得出了2點結(jié)論不是：1Mo確實是一種耐高溫的物質(zhì)（知道黃金用什么坩堝熔嗎？鉬坩堝?。?。2：鉬很容易和高價硫離子反應(yīng)生成硫化物。呵呵，所以沒有任何一種不銹鋼是超級無敵耐腐蝕的。說到底，不銹鋼就是一塊雜質(zhì)（不過

18、這些雜質(zhì)可都比鋼更耐腐蝕）較多的鋼，是鋼就可以和別的物質(zhì)反應(yīng)。2） 304及316表示的是不銹鋼 第一個數(shù)字3表示鋼類為鎳鉻奧氏體鋼 后兩位數(shù)字表示序號 具體鋼材成分可見ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范 II材料 A篇鐵基材料（上冊）P434316和317不銹鋼（317不銹鋼的性能見后）是含鉬不銹鋼種。317不銹鋼中的鉬含量略高明于316不銹鋼.由于鋼中鉬，該鋼種總的性能優(yōu)于310和304不銹鋼，高溫條件下，當硫酸的濃度低于15和高于85時，316不銹鋼具有廣泛的用途。316不銹鋼還具有良好的而氯化物侵蝕的性能，所以通常用于海洋環(huán)境。316L不銹鋼的最大碳含量0.03,可用于焊接后不能進行退火和需要

19、最大耐腐蝕性的用途中。耐腐蝕性耐腐蝕性能優(yōu)于304不銹鋼，在漿和造紙的生產(chǎn)過程中具有良好的耐腐蝕的性能。而且316不銹鋼還耐海洋和侵蝕性工業(yè)大氣的侵蝕。 耐熱性 在1600度以下的間斷使用和在1700度以下的連續(xù)使用中，316不銹鋼具有好的耐氧化性能。在800-1575度的范圍內(nèi)，最好不要連續(xù)作用316不銹鋼，但在該溫度范圍以外連續(xù)使用316不銹鋼時，該不銹鋼具有良好的耐熱性。316L不銹鋼的耐碳化物析出的性能比316不銹鋼更好，可用上述溫度范圍。熱處理在1850-2050度的溫度范圍內(nèi)進行退火，然后迅速退火，然后迅速冷卻。316不銹鋼不能過熱處理進行硬化。焊接316不銹鋼具有良好的焊接性能。

20、可采用所有標準的焊接方法進行焊接。焊接時可根據(jù)用途，分別采用316Cb、316L或309Cb不銹鋼填料棒或焊條進行焊接。為獲得最佳的耐腐蝕性能，316不銹鋼鋼的焊接斷面需要進行焊后退火處理。如果使用316L不銹鋼，不需要進行焊后退火處理。 典型用途 紙漿和造紙用設(shè)備熱交換器、染色設(shè)備、膠片沖洗設(shè)備、管道、沿海區(qū)域建筑物外部用材料。3）   奧氏體不銹鋼中的碳在奧氏體晶粒中的溶解度與溫度有很大關(guān)系。奧氏體不銹鋼在400850的溫度范圍內(nèi)（敏化溫度區(qū)域）時使用，會有高鉻碳化物（Cr23C6）在晶界析出，導致奧氏體晶界的鉻含量降低，從而導致晶界區(qū)域的耐蝕性降低，因此奧氏體不銹鋼一般存在晶間腐蝕傾向。為了防止奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕，因此對奧氏體不銹鋼應(yīng)進行固溶熱處理或穩(wěn)定化處理。    固溶熱處理：將奧氏體不銹鋼加熱到1050以上，使碳化物相全部或基本溶解在奧氏體晶粒中，即碳固溶于奧氏體中，然后快速冷卻至室溫，使碳達到過飽和狀態(tài)（碳已經(jīng)穩(wěn)定了，沒有能力和機會與鉻形成高鉻碳化物）。這種熱處理方法為固溶熱處理。    固溶熱處理中的快速冷卻似乎象普通鋼的淬火，但此時的淬火與普通鋼的淬火是不同的，前者是軟化處理，后者是淬硬（形成馬氏體）。后者為獲得