这样的热处理，对不锈钢而言有何意义？

zswgjgcs

某法兰锻造厂接到一批订单，材料是不同钢号和类型的不锈钢，钢号等级分别是：F310，F316，F304,F410,原材料标准ASME-SA-182/SA-182M，对方要求该厂提供锻后的热处理工艺和必须达到的机械性能要求，具体如下：
8 {: |, i  F6 w1 O( _# \F410，热后硬度197-255HB,屈服强度≥205Mpa;其余参考310；
; I( W, U3 d& k/ dF310,抗拉强度≥515Mpa，屈服强度≥205Mpa，延伸率≥40%，断面收缩率≥50%；
7 S" ?+ D3 L" h$ p! \% FF316,抗拉强度≥515Mpa，屈服强度≥205Mpa，延伸率≥40%，断面收缩率≥50%；
F304，热后硬度≤150HB,抗拉强度≥515Mpa，屈服强度≥205Mpa，延伸率≥40%，断面收缩率≥50%；
2 Y9 ~& Z: k# x) v  {" F该厂给出的热处理工艺是：
F410钢，930℃加热，按每毫米1.5分钟保温，空冷，620度回火保温时间1.5分钟/mm，空冷；600度，8-8.3小时应力释放；
7 A, h! k' y$ d" o) sF310和F304钢,1080度加热，保温时间按1.0-1.5 min/mm，空冷；然后去应力，885度保温3-3.3小时空冷；
F316钢,1080度加热，按每毫米厚度1.5分钟保温，水冷。
1 g+ w3 ~2 Q5 d' D各位，有兴趣的请审核一下，按这家锻造厂的热处理工艺能达到机械性能要求吗？不锈钢加热到固溶温度空冷有意义吗？
忘了告诉大家，法兰毛坯尺寸是：外径3000mm，内径1580mm,高度180mm左右

belldou

固溶处理；其目的是使碳化物充分溶解并在常温下保留在奥氏体中，从而在常温下获单相奥氏体组织，使钢具有最高的耐腐蚀性能。
1 J& a; T! ~, T7 Q, {固溶处理的加热温度一般均较高，在1050-1100C之间，并按含碳量的高低作适当调整。由于不锈钢导热性很差，不仅要通过预热后再进行淬火加热,而且在固溶处理(淬火加热)时的保温时间要长。固溶处理时，要特别注意防止增碳。因为增碳将会增加钢的晶间腐蚀倾向。冷却介质,一般采用清水。固溶处理后的组织一般是单相奥氏体,但对含有钛、铌、钼的不锈钢，尤其当是铸件时,还含有少量的铁素体。固溶处理后的硬度一般在135HBS左右。
: o( ]$ W- l& n! v  \  [除应力退火；为了消除冷加工后的残余应力，处理在较低的温度下进行。一般加热至250-425C，经常采用的是300-350C。对于不含钛或铌的钢不应超过450C，以免析出碳化铬而引起晶间腐蚀。为了消除焊接后的残余应力,消除钢对应力腐蚀的敏感性,处理一般在较高的温度下进行。加热温度一般不低于850C。冷却方式，对于含有钛或铌的钢可直接在空气中冷却；对于不含有钛或铌的钢应水冷至500C以后再在空气中冷却。
; V! q2 f4 F+ X2 [: O9 v稳定化处理；为了防止钛和铌的奥氏体不锈钢在焊接或固溶处理时，由于TiC和NbC减少而引起耐晶间腐蚀性能降低,需将这种不锈钢加热到一定温度后(该温度使铬的碳化物完圣溶于奥氏体，而TiC和NbC只部分溶解)再缓冷。在冷却过程中,使钢中的碳充分地与钛和铌化合,析出稳定的TiC和NbC，而不析出铬的碳化物，从而消除不锈钢的晶间腐蚀倾向,这种处理过程称之为稳定化处理。不锈钢稳定化退火,一般是加热到850-880C，保温2-6h，随后进行空冷或炉冷。

! C  R- d* B2 a9 K% j& r+ q: {强度发生两级分化是因为发生了再结晶现象，就是不锈钢内部组织发生了变化。再结晶的发生需要两个参数：温度和时间。1050至1100℃是再结晶温度，时间达到一定时，再结晶现象才能发生，再结晶后晶体强度降低韧性增强，所以会发生两级分化，要么是再结晶前高硬度低韧性，然后是再结晶后低硬度高韧性。

周周

请提供不锈钢的具体化学成分！

zswgjgcs

请提供不锈钢的具体化学成分！
周周 发表于 2011-11-19 15:39

& K' }/ e% ]8 x                               
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% ]8 L. s3 K4 Y# |
5 w7 n0 G8 ?) c+ F
化学成分执行标准请参见：
4 l; k4 _2 N% {. O' k% LASTM A473
. X) O  |7 `; m1 l8 N. pASTMA182
! s" y, r3 A0 Z/ x2 yASTMA336
2 b5 Y7 g- K$ `; c# E# n6 B/ b# LASTMA965

6 @$ G4 e4 O$ I' e B7A55B (304SS):
; ~( E; l' X4 ]) [7 j$ T+ \7 QC≤0.08 %, Mn≤2.0%, P≤0.040%, S≤0.03 %,  Si≤1. 0% Ni- 8.0-11.0%. Cr-18.0-20.0%;

B7B4C (410SS):  
- A& Z+ F+ d+ ]! t3 ~9 VC≤0.15 %, Mn≤1.0%, P≤0.040%, S≤0.03 %, Si≤1. 0%. Cr-11.5-13.5%  

F310:
8 F0 d2 K" A  x: xC≤0.08 %, Mn≤2.0%, P≤0.045%, S≤0.03 %,  Si≤1. 0% Ni- 19.0-22.0%. Cr-24.0-26.0%  ;

5 [$ u5 P8 l; O. `+ D+ VF316 :
6 C6 _1 l5 s( a  M" G: j/ |  x0 gC≤0.08 %, Mn≤2.0%, P≤0.045%, S≤0.03 %, Si≤1. 0% Ni- 10.0-14.0%. Cr-16.0-18.0% Mo- 2.0-3.0%,N≤0.1% ;

周周

对这些材料不熟悉，特别像你这样大的工件，不敢妄言，查了点资料，供你参考：
% W) S% l9 @! x$ N9 N7 d F304,F310,F316,F416不锈钢.doc (357.5 KB, 下载次数: 174)

2011-11-23 12:55 上传

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dodoicy

回复 1# zswgjgcs
3 @' E) }  Y; Y0 X
8 O  _9 B+ i- E% p- {
    貌似提供的热处理方法是一般工艺书本上的资料，热处理保温时间的确定并不只考虑零件有效厚度这么简单，这要看该厂家怎么控制，控制好了当然能合格

dodoicy

貌似以上零件为奥氏体不锈钢与马氏体不锈钢，你查一下就知道，他们符不符合常规工艺，至于如何保温如何冷却是他们控制的，性能达到了就是合格

dodoicy

而且看给的工艺的确有可能做到

dodoicy

另外固溶处理用水冷或空冷是常识，这要看零件所需要的力学性能，来选择冷却的方式，与工艺因子的调整

zswgjgcs

有一点我们必须要在工艺外的环境考虑：我们知道热处理是电老虎，耗电惊人，那么，对于同样的材料，同样力学性能要求的工件，怎样用最小的成本做出最完美的事，也该是我们热工人员考虑的问题。例如：奥氏体不锈钢的固溶处理，要求的加热温度为1040—1100℃，那么，能在1040度加热，为什么要加热到1080度呢，试想，我的炉子是940千瓦，每炉装载18吨，经过测试，从1040度升温到1080度需要47分钟，耗电多少？电费是多少钱？而在处理的结果，力学性能并无区别，我们为什么要浪费这么多的电呢？我们是打工的，电费不需要我们买，可热工的责任感和事业心允许你这样做吗？

hq11223344

不一定非要按照他的做的，只要性能合格就行了，像有的小东西部即使不做固溶一般性能也能合格的，下订单的人一般都不是全才，也不过你开质保书的时候得提供一张热处理的图的

hq11223344

还有个问题你的F304抗拉要大于515硬度要下于150有点难度吧，一般304都大于150HB

普罗旺斯@

回复 4# zswgjgcs


- x7 l( f1 ?! e, l    老师你好，我正在寻找304SS标准规范，太巧了，看到了你提供的标准，能提供一下ASTM A473  ASTMA336  ASTMA965  三个标准规范，谢谢老师！

elovem

选择1080度，保温时间会比1040度少一点；而且根据成分的变化温度是有差别的的，只是课本给出的固溶温度几乎可以涵盖所有奥氏体不锈钢

jim090201

. {7 x9 {/ Q+ j8 W5 N) [1 `% |6 m
; |* M/ K" I  Y' t# z其實定的保溫時間都是參考用，要看爐子本身的狀況是否加熱均勻還有爐體大小，爐體越大各角落平均溫度越差，我廠不鏽鋼（304、316)訂的時間是25.4mm/60分，保溫溫度是1080℃後90秒內下水急速水冷，水池長寬高分別為10米×6米×1.6米採用地下抽取循環水，爐體加熱狀況好的話硬度基本上都是150HB上下，抗拉帶L的材料因碳含量較低會比沒帶L或H的材料差點，基本上都有 550 Mpa
! f. p/ d. a; S6 ]% J# T& b' C補充一下美標ASTM A182 條文中6.3.1替代方案針對奧斯田鐵（Austenitic)系列不鏽鋼鍛打後下水溫度達1040℃以上可以不需要熱處理，但客戶如果下單寫需做的話還是得做熱處理