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奧氏體不銹鋼通過(guò)固溶處理軟化。通常,將不銹鋼管加熱到約950至1150℃一段時(shí)間,以使碳化物和各種合金元素完全均勻地溶解在奧氏體中,然后迅速淬火和冷卻。碳和其他合金元素為時(shí)已晚,無(wú)法沉淀,因此獲得了純奧氏體結(jié)構(gòu),這稱(chēng)為固溶處理。
固溶處理具有三種效果。
使鋼管的結(jié)構(gòu)和組成均勻,這對(duì)原材料尤為重要,因?yàn)闊彳埦€(xiàn)材各段的軋制溫度和冷卻速率不同,從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不一致。
在高溫下,原子活性增強(qiáng),σ相溶解,化學(xué)成分趨于均勻,并且在快速冷卻后獲得均勻的單相結(jié)構(gòu)。
消除工作硬化,以利于繼續(xù)進(jìn)行冷加工。
通過(guò)固溶處理,扭曲的晶格恢復(fù),伸長(zhǎng)和破碎的晶粒再結(jié)晶,消除了內(nèi)應(yīng)力,降低了鋼管的抗拉強(qiáng)度,并提高了伸長(zhǎng)率。
恢復(fù)不銹鋼固有的耐腐蝕性。
由于冷加工引起的碳化物的析出,晶格缺陷導(dǎo)致不銹鋼的耐蝕性降低。固溶處理后,鋼管的耐蝕性恢復(fù)到最佳狀態(tài)。
對(duì)于不銹鋼管,固溶處理的三個(gè)要素是溫度,保溫時(shí)間和冷卻速率。溶液溫度主要根據(jù)化學(xué)組成確定。
通常,合金元素的數(shù)量高并且合金的含量高。尤其是,錳,鉬,鎳和硅含量高的鋼只能通過(guò)提高固溶溫度并使其充分溶解來(lái)達(dá)到軟化效果。
但是,在固溶溫度高的1Cr18Ni9Ti等穩(wěn)定化鋼中,穩(wěn)定元素的碳化物充分溶解在奧氏體中,并在隨后的冷卻中以Cr23C6的形式析出在晶界,引起晶間腐蝕。為了防止穩(wěn)定元素的碳化物(TiC和Nbc)分解或固溶,通常采用下限固溶溫度。
不銹鋼是不易生銹的鋼。實(shí)際上,有一部分不銹鋼同時(shí)具有防銹性和耐酸性(耐腐蝕性)。不銹鋼的防銹和耐腐蝕性能是由于在其表面形成了富鉻的氧化膜(鈍化膜)所致。其中,防銹性和耐蝕性是相對(duì)的。
實(shí)驗(yàn)證明,鋼在大氣和水等弱介質(zhì)和硝酸等氧化性介質(zhì)中的耐蝕性會(huì)隨著鋼中鉻水含量的增加而增加,而鉻的含量與比例成正比。當(dāng)鉻含量達(dá)到一定百分比時(shí),鋼的耐蝕性突然升高,即從銹變到銹,從耐蝕性到耐蝕性。 |