奥氏体不锈钢锻件热处理工艺方法

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1Cr18Ni9Ti是典型的（18—8型）铬镍奥氏体不锈钢，由于18—8不锈钢在固态下基本上保持着单一的奥氏体组织，在加热和冷却过程中不存在a→γ的同素异构转变，所以除了沉淀硬化型奥氏体不锈钢外，是不能用热处理方法使钢强化的。一般的18—8奥氏体钢只能通过冷变形来达到强化的目的。18—8钢常用的热处理有除应力处理、固溶处理、敏化处理、稳定化处理及消除σ相的热处理。

       1）去应力退火
       为了消除冷加工应力，可加热到300～350℃，保温1～2h，空冷。消除焊接应力时，一般采用850～950℃加热，保温1～3h，空冷或水冷。

       2）固溶处理
       固溶处理工艺与淬火工艺类似，只是钢中不发生相变，因此处理后的室温组织是过饱和的γ一Fe固溶体而不是过饱和的α一Fe固溶体。固溶处理的主要目的是使奥氏体型不锈钢锻件具有优良的耐蚀性。
       固溶处理的加热温度，常用的是1050～1100℃。含碳量高时取上限温度，含碳量低时取下限温度。在空气炉中的热处理加热保温系数见表8-1。处理后应快冷，一般情况采用水冷，薄壁件可采用空气冷却。
       这类钢应在中性或弱氧化性气氛中加热，为此常采用空气炉作为加热设备并以氨分解气氛等作为加热介质。因氯化盐会使钢遭受腐蚀，故不宜使用盐浴加热。为保证加热质量，处理    前须将零件表面清洗干净。

       3）敏化处理
       在400～800℃温度范围内加热，用以检验钢的耐晶间腐蚀能力，称为敏化处理。这个温度范围则称为敏化温度。
       除特殊情况外，应尽可能避免使钢在敏化温度范围加热。固溶处理是使析出的碳化铬重新固溶于奥氏体中，可以用固溶处理工序来消除敏化处理的影响。

       4）稳定化处理
       金属遭受腐蚀的形式有多种。有一种腐蚀是沿着金属表面的晶界进行，叫做晶间腐蚀。奥氏体型不锈钢锻件中加入钛、铌等合金元素就是为了防止晶间腐蚀。稳定化处理仅用于含钛或铌的铬镍奥氏体不锈钢。
       固溶处理后，因碳化铬沿晶界析出，使钢的晶间腐蚀倾向增加。因此，固溶处理后应再进行一次稳定化处理，以便将碳化铬中的碳原子转移到碳化钛或碳化铌中，从而提高钢抗晶间腐蚀的能力。稳定化处理的工艺是：加热到850～900℃，保温2～6h，空冷或水冷。
除σ相的热处理
   

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    5）消除σ相的热处理
       σ相是一种硬而脆的FeCr金属间化合物，它的存在使钢的韧性、耐腐蚀性和抗氧化性均降低。σ相最易在高铬铁素体中出现。在奥氏体一铁素体钢及奥氏体不锈钢锻件中也可能出现。
       σ相在高温下可溶解于奥氏体中，它在钢中得以存在的温度为820℃。消除σ相的热处理就是在高于其存在的上限温度进行加热。对于1Crl8Ni9Nb来说，在850℃加热后，σ相即会消失。随钢成分的不同，σ相存在的上限温度也不相同，因此具体的加热温度应通过试验确定。