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450C850C （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)400C850C的溫度范圍內(nèi)（敏化溫度區(qū)域）時，會有高鉻碳化物 （Cr23C0析出，當(dāng)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(yán)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 1100C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(dá) 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

2、同的不銹鋼固溶化的溫度燒有不同 ,304,316等奧氏體不銹鋼一般是1050 C，奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼要高一點，可到1150 C .固溶熱處理：將奧氏體不銹鋼加熱到1100 C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(dá)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 C。我是搞火電的，回答可能不太全面，誰知道的可

3、以繼續(xù)補充。在電廠中，奧氏體不銹鋼管進(jìn)行冷彎加工，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(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，當(dāng)加工量超過一定量時就必須進(jìn)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875C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(hù)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(jìn)行固

4、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，在奧氏體鋼中加入穩(wěn)定 化元素（如Ti和Nb）,在加熱到875 C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(jìn)行固溶熱處理的奧氏體不銹鋼，具有更好的綜合機械性能。匡（4）所以，有晶間腐蝕傾向的奧氏體不銹鋼應(yīng)進(jìn)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?jǐn)?shù) （ wCr ）大 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

5、不生銹的特 于在這類鋼中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 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(xué)作用。在 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（ 之在空氣中、水中、蒸汽中、都具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性，而且在許多種酸 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2. 不銹鋼分類方法有幾種？按主要化學(xué)組成分鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼和鉻錳氮不銹鋼等；也 特點分成耐酸不銹鋼和耐熱不銹鋼等；通常以金相組織進(jìn)行分類。按金相 鐵素體（F）型不銹鋼、馬氏體（M）型不銹鋼、奧氏體 一鐵素體（A F）型雙 奧氏體 一馬氏體（A M）型

6、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質(zhì)量分?jǐn)?shù)在11.5%32.0%范圍內(nèi)。但是碳的含量極低<0.2%,不可淬火。量的提高，其耐酸性也提高，加入鉬（Me）后，則可提高耐酸腐蝕性和抗能力。（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 這類鋼中鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 11.5%-18.0% 但碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高達(dá) 0.6% 。碳 提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， 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 低于700 C以下長期工作的耐熱鋼使用。它廣泛用來制造對

7、韌性和沖擊韌 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( 添加適當(dāng)?shù)逆?鎳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 8%-25%)而形成的，具有奧氏體型不銹鋼 熱處理使晶粒細(xì)化，也不能經(jīng)過淬火來提高其硬度。這類鋼的冷加工硬化 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) 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 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 似，其抗拉強度、屈服強度和硬度，隨著溫度的降低而提高；塑性則隨著減小。其抗拉強度在溫度 15800范圍內(nèi)增大較快，溫度進(jìn)一步

8、降低時則 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 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 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 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 料具有特殊的特性，有固定的材料名稱，如 ronifer,Nikrofer,AIIoy,ferrotherm,HasteIIoy,IncoIoy,InconeI,Mone料也有屬材料號及其化學(xué)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GN

9、S日本JIS韓國KS印度IS美國加拿大CSAASTM1 UNS奧氏體型不銹鋼11Cr17 Mn 6Ni5N201SUS201STS20110Cr17 Mn 6N4N 20201S2010(20121Cr18 Mn 8Ni5N202SUS202STS202202S2020(20231Cr17Ni7301SUS301STS30110Cr17Ni7301S3010030141Cr18Ni9302SUS302STS302302S302003025Y 1Cr18Ni9303SUS303STS303303S303003036Y 1Cr18Ni9Se303SeSUS303SSTS303Se303SeS303

10、2-303S70Cr19Ni9(0Cr18Ni9)304SUS304STS30407Cr18Ni9304304IIS30400304800Cr19Ni10(00Cr18Ni10)304LSUS 304LSTS 304L02Cr18Ni11304LS3040-i 304L90Cr19Ni19N304N1SUS304NSTS1304N1-304NS30451-100Cr19Ni10NbN :I04N2SUS304NSTS304N2 -XM21S304521 1100Cr18Ni10N304LNSUS304LSTS304LN-304LNS3045-i -121Cr18Ni12(1Cr18Ni12Ti

11、)305SUS305STS305-305S30500305130Cr23Ni13309SSUS309SISTS309S; -309SS309081 309S140Cr25Ni20(1Cr25Ni20Si2)310SSUS310SISTS310S; -310SS310081 310S150Cr17Ni12Mo2316SUS316STS316 ()4Cr17Ni12Mo2 316S31600316160Cr18Ni12MoTi-04Cr17Ni12Mo2T20316TiS31635,一1700Cr17Ni14Mo2316LSUS 316LSTS 316L02Cr17Ni12Mo2316LS3160

12、-i 316L180Cr17Ni12Mo2N316NSUS 316NISTS316卜1 -316NS31651-1900C 17Ni13Mo2N316LNSUS316LSTS316LN-316L卜S3165-i -200Cr18Ni12Mo2Cu2316J1SUS316JSTS316J-2100Cr18Ni14Mo2Cu316J21LSUS316j1LSTS316J1L-220Cr19Ni13Mo3317SUS317STS317-317S31700317231Cr18Ni12MoTi-304不銹鋼；C< 0.08 Cr 18.0 20.0 Ni8.00 10.50屈服強度(N/mm2 )

13、 > 205抗拉強度> 520延伸率(%) > 40硬度 HB < 187 HRB < 90 HV < 200密度 7.93 g cm-3比熱 c(20 C )0.502 J (gC)-1熱導(dǎo)率入/W(mC)-1 (在下列溫度/C)20 100 50012.1 16.3 21.4線脹系數(shù)a /(106/C )(在下列溫度間/C)20 100 20 200 20 300 20 40016.0 16.8 17.5 18.1電阻率 0.73 Q- mm2- m熔點13981420 C316L不銹鋼CW 0.03 Ni12.00 15.00 Mo > 1N M

14、n<=2.0Si<=1.0 Cr16-18 Mo1.8-2.5 S<=0.030 P<=0.035屈服強度(N/mm2 ) > 480抗拉強度延伸率(%) > 40硬度 HBW 187 HRB < 90 HV < 200密度 7.87 g cm-3比熱 c(20 C )0.502 J (g C)-1熱導(dǎo)率入/W(mC)-1 (在下列溫度/C)100 300 50015.1 18.4 20.9線脹系數(shù)a /(106/C )(在下列溫度間/C)20 100 20 200 20 300 20 400 20 50016.0 17.0 17.5 17.8

15、18.0電阻率 0.71 Q - mm2- m熔點13711398 C回答1） 現(xiàn)在最常用的兩種不銹鋼 304 , 316 （或?qū)?yīng)于德/歐標(biāo)的1.4308,1.4408 ） , 316與304在化學(xué)成分上的最主要區(qū)別就是316含Mo,而且一般公認(rèn)，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(xué)機械的人都學(xué)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

16、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)（不過這些雜質(zhì)可都比鋼更耐腐蝕?。┹^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3）第一個數(shù)字3表示鋼類為鎳鉻奧氏體鋼4）后兩位數(shù)字表示序號5）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(dāng)硫酸的濃度低于

17、 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(jìn)行退火和需要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

18、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(jìn)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(jìn)行硬化。焊接316不銹鋼具有良好的焊接性能?？刹捎盟袠?biāo)準(zhǔn)的焊接方法進(jìn)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(jìn)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(jìn)行焊后退火處理。如果使用316L不銹鋼，不需要進(jìn)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。6）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400

19、C850 C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(dǎo)致奧 氏體晶界的鉻含量降低，從而導(dǎo)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(jìn)行固溶熱處理或穩(wěn)定化處理。7）固溶熱處理：將奧氏體不銹鋼加熱到1050 C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(dá)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。8）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1050 C。9）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 C以上溫度時， 能形成穩(wěn)定的碳化物（由