合金元素对不锈钢组织和性能的影响
1铬
决定不锈钢耐蚀性的主要元素是铬。这是由于钢中含有足够量的铬时，钢在氧化性介质中就可形成以Cr2O3为基体的稳定的表面防护膜；同时，铬能够有效地提高固溶体（铁素体、马氏体或奥氏体）的电极电位，从而使钢不受腐蚀。铬对提高钢的电极电位是遵循n/8规律的。即当铬良达到n/8原子（1/8、2/8、3/8…或%、25%、%…）时，电极电位有一个跃增，见下图铬的原子浓度占1/8（即%），若以质量计，为%，所以铬不锈钢的含铬量都在12%以上。
2碳
碳的影响主要表现在两方面，一方面它是稳定奥氏体的元素，并且作用很大，相当于镍的30倍；另一方面，由于碳和铬的亲和力很强，它与铬可形成一系列的复杂碳化物，其成分随钢中含铬量的不同而异，含铬量少于10%时，主要是渗碳体型碳化物（Fe，Cr）3C；在高铬钢中则形成复杂的碳化物（Cr，Fe）7C3或（Cr，Fe）23C6。因此，钢中含碳两越高，其抗腐蚀性就越低。对于不锈钢来说，要求耐蚀性是主要目底，故不锈钢的含碳量一
般都较低，大多数仅为～%，一般不超过%。只有在少数情况下，例如用作滚动轴承、弹簧和刃具时，由于要求高的硬度和耐磨性，才将含碳量提高至%～%（如9Cr18钢）。但为了保持一定的耐蚀性，这；类钢的含铬量也相应地要高些。
3镍
镍是形成奥氏体的合金元素，但镍的作用只有与铬配合时才会充分发挥出来，若单独使用镍而不使用铬，低碳镍钢要获得纯奥氏体的单相组织，含镍量需高达24%，事实上含镍量达到27%时才能提高钢的耐蚀性，故在不锈钢中没有单独以镍作为合金元素的。当镍和铬配合时，镍提高钢的耐蚀作用就显着地表现出来。
向铁素体不锈钢中加入少量的镍，即可使金相组织由单相铁素体转变为铁素体和奥氏体两相状态，这样就可通过热处理来改善和提高其机械性能。例如，单相铁素体的Cr17钢是不能通过热处理提高机械强度的，其抗拉强度只有400MN/m2左右，但加入2%镍的Cr17Ni2钢，经10000C油冷淬火和3000C回火后，抗拉强度可达1100MN/m2。这是由于镍的加入，组织具有γ→α的转变的缘故。
在含铬18%的铬钢中加入8%镍后，可获得完全奥氏体组织，这就是广泛应用的18-8型铬镍奥氏体不锈钢。这种钢除了具有高的耐蚀性外，还具有良好的冷变形及焊接性能，并且没有磁性。
锰和氮
锰是镍的代用元素之一。锰和镍一样是形成奥氏体的合金元素，高碳钢中含锰两大于12%即可获得奥氏体组织（如Mn13），但由于锰对提高固溶体的电极电位的效果不大，形成的氧化膜也没有防护作用，钢中的含锰量在0～%之间变化时，在空气与酸中的腐蚀率没有多大变化，因此不锈钢中不能单独使用锰作为合金元素。
锰在形成奥氏体方面的作用为约镍的二分之一，即用2%的锰代替1%的镍。
完全以锰代铬镍不锈钢中的镍是有一定困难的，主要因为铬锰钢要获得完全奥氏题组织，除了铬与锰的适宜含量外，碳含量的影响也很大，当含碳量低时很难获得完全奥氏体组织，反之提高含碳量，将对耐蚀性不利；另一方面简单的铬锰不锈钢在500～8000C区间加热后，抗晶间腐蚀能力很低，加入钛或铌也不能降低它对晶间腐蚀的敏感性。因此工业上应用的多为在18-8型铬镍钢基础上，以锰代替部分的镍或采用同时加锰与氮的方法来代替全部镍。
氮也是形成奥氏体的元素，可以部分的代替镍，以氮代镍的比例是～1。但由于氮在钢重的溶解度比较小，因此有人认为钢中含氮量超过0。25%会在铸锭中产生气孔；也有人认为在相应地调整钢的化学成分，特别是铬与锰的含量比适当时，即使含氮量达0。65%，仍可以获得质量良好的铸锭。
单对形成奥氏体的作用是很显着的。例如，18-8型铬镍钢，当含0。15%时，需5%的镍可得到奥氏体组织；含氮0。25%时，只需4。5%镍。
为了节镍，用锰和氮代替镍的铬锰氮不锈钢已获得一定的应用。
钛和铌
钛和铌的主要作用是防止晶间腐蚀。加入铌或钛后，由于它们与碳的亲和力比铬大，优先与碳形成碳化铌或碳化钛，避免了贫铬区的形成，防止了晶间腐蚀。
不锈钢的分类方法很多，通常都是按高温（900～11000C）加热并在空气中冷却后钢的组织状态分类的，这是由碳及合金元素对不锈钢组织影响的特点来决定的。
合金元素对不锈钢组织的影响，基本上可分为两类：一类是形成奥氏体的，如碳、镍、锰、铜、氮等；另一类是形成铁素体的，如铬、硅、钼、钛、铌等。这两类元素对组织的影响是互相矛盾的，当形成奥氏体的元素成为矛盾的主要方面时，组织以奥氏题为主，没有或很少有铁素体；反之则铁素体居多。综合各种元素对形成奥氏体的作用程度，绘成了不锈钢的组织
图，见下图。这个图所取的当量值如下：
%
5.0%5.1%%][)(30%5.0%][Nb Si Mo Cr Cr N C Mn Ni Ni +++=+++= 此图仅适用于从很高温度快冷（相当于焊接过程）以后的钢，利用此图可以帮助我们了解一些具有复杂化学成分的不锈钢的组织。例如，成分为碳%、锰%、硅%、铬%、镍%、钼%、铌%的不锈钢，根据计算：
%44.21%80.05.0%57.05.1%16.2%02.18][=?+?++=Nb Si Mo Cr Cr
%75.14%07.030%55.15.0%87.11][=?+?+=C Mn Ni Ni
由图虚线可知，这个成分的钢其组织为奥饰体和少量铁素体（0～５％之间）。对此钢作磁性分析，铁素体为2%。说明计算与实测结果基本接近。 根据目前应用的不锈耐酸钢的基本组织，可分为铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体铁素体不锈钢和沉淀硬化不锈钢。后者又属超高强度钢。
这类钢的含碳量一般均小于0。15%，含铬量为13～30%。从牌号来看，主要有0Cr13、Cr17、Cr25型。
Cr13型由于含铬量相对较低，只有在很低的含碳两时才能保持铁素体。0Cr13的含碳量0。01%，基体是铁素体。这类钢由于含碳量低，铬量也低（刚超过11。7%），因此机械性能和耐蚀性也较差，只能在弱腐蚀介质中使用。例如在不含醋酸的维尼纶介质中做防污染设备。
Cr17和Cr25型由于含铬量较高，具有良好的高温抗氧化性和耐蚀性，被广泛用于硝酸和氮肥等化工设备。含铬25～28%的钢还可用于炉用构件（如马弗罐、热电偶套管等。
这类钢的主要缺点是脆性大，引起脆性的原因有：1在热变形时，加热超过再结晶温度后，晶粒出现长大趋势。加热至9000C以上时，晶粒显着粗化。这是因为它是单相组织，无相变之故。所以通常Cr25型钢的热变形温度不超过7500C。2“4750C脆性”。在含铬超过15%时，在400～5000C范围内停留较长时间后，室温冲击韧性和塑性接近于零值。最高脆化温度接近4750C，故称为“4750C脆性”。引起引起“4750C脆性“的原因可能是回火时从铁素体中析出富铬的相，它的点阵常数大于铁素体的，析出时产生共格应力，
使钢的强度升高，韧性下降，并伴随硬度的升高。“4750C脆性”具有还原性，可以通过加热至600～6500C保温1h后快冷予以消除。3σ现汇的析出。铁-铬合金中，成分相当于～45%铬的合金在温度低于8200C时，出现σ相（FeCr）。随着温度的降低，σ相存在的范围逐渐扩大。在σ相与α相之间还存在较宽的两相区。σ相具有高的硬度（7HRC68）和脆性，析出时并伴有大的体积变化，故引起很大脆性。钢中析出σ相还可能引起晶间腐蚀。σ相是在800～6000C范围内长时间加热形成的，如果合金从高温以较快的速度冷却，可抑制σ相的生成。
2马氏体不锈钢
马主要有Cr13、Cr17型两种。铬量达到13%时，铬钢在加热过程中就不会发生相变，得到单一的铁素体组织。但当钢中含碳量增加后，γ区将随之扩大，故当Cr13型不锈钢中的含碳量≥0。1%后，在加热过程中将发生α→γ的相变，冷却后得到马氏体组织，见图12-6。若进行816OC退火，则得到铁素体+细粒状碳化铬，见图12-7。
当含碳量超过0。35%后，得到过共析组织：粒状碳化物+马氏体，见图12-8。Cr13型马氏体不锈钢的耐蚀性较差，但它的机械性能却可通过热处理进行强化。另外价格低廉，故在腐蚀性较弱的介质中（如水蒸气），且又要求高的机械性能的条件下得到广泛应用。例如1Cr13、2Cr13钢广泛用作汽轮机叶片、水压机阀、热裂设备配件和较高温度下工作的螺钉、螺帽等。3Cr13、4Cr13钢主要用于要求高强度，同时又要求耐蚀的条件下工作的零件，如医疗器械的工具用钢、辊珠轴承、柱塞等，或在400～4500C工作的弹簧。
Cr13型马氏体不锈钢通常是在淬火和回火后使用的。这不仅使它能获得较高的强度，也使它具有较高的耐蚀性。低温回火时，大量的铬仍保持在固溶体中，所以耐蚀性能较高；高温回火事，由于固溶体分解，析出碳化铬而造成附近的贫铬区重新获得铬浓度的平衡，从而保证了钢的耐蚀性。
Cr13型不锈钢的相变温度约为8000C，加热超过8000C后空冷即可得到马
氏体。随着淬火温度的升高，碳化铬（Cr23C6）不断溶解，硬度、耐蚀性不断提高。但加热超过10500C后，回火时碳化物析出过程强烈，使钢的耐蚀性降低。因此淬火加热温度常控制在10000C左右。
Cr13型不锈钢的回火温度是根据使用条件来决定的。若要求高的硬度，取200～2500C低温回火；若要求热强度，则取600～7500C高温回火。在400～6000C范围内回火，由于析出弥散度很大的碳化物，不仅使耐蚀性降低，且冲击韧性也较低，因此应避免在此温度区间内回火。
这类钢中还包括2%的1Cr17Ni2钢。由于2%镍的加入，钢的基体组织由单相铁素体过渡到α+γ两相组织淬火时γ相转变为马氏体。6500C回火的组织为回火索氏体和呈带状分布的铁素体。因此可通过热处理来提高它的性能。这样它既有Cr17型不锈钢的耐蚀性，又有Cr13型马氏体不锈钢的强度，故被广泛用于化工机械、造船业和航空工业等方面。
奥氏体不锈钢
与铁素体不锈钢比较，奥氏体不锈钢除了具有很高的耐蚀性外，还具有许多其它优点。它具有高的塑性，易于加工成各种形状的钢材（薄板、型材）；加热时不发生α γ相变，焊接性能良好；韧性及低温韧性好，没有冷脆倾向；不具有磁性。此外，由于奥氏体的再结晶温度比铁素体的再结晶温度高，故这类钢还可作为5500C以上工作的热强钢。这类钢的主要缺点是价格昂贵；容易加工硬化，使切削加工较难进行。即使如此，它仍然是耐热钢和不锈钢中使用最广泛的一类钢。
18-8型不锈钢在400～8000C温度范围内长时间保温会出现晶间腐蚀，呈黑色网状分布于晶界，其原因是由于此温度下，晶界析出Cr23C6碳化物，致使碳化物周围（基体）的含铬量低于为保证耐蚀性所需要的最低量（11。7%），从而引起晶间腐蚀。为防止晶间腐蚀，可采取固溶处理、降低钢的含碳量、加入形成稳定碳化物的钛和铌等办法。
18-8型不锈钢的热处理有三种方式。
1固融处理
固溶处理温度一般为1050～11500C，钢的含碳量越高，固溶处理温度也越高。在加热不锈钢时，既应阻止表面氧化，也应防止表面增碳。因为增碳的结果使钢的晶间腐蚀倾向增大。关于保温时间，推荐表1所列的数据。加热保温后，薄壁零件可以空冷，其它均可进行水冷。缓慢冷却将在晶界析出过剩碳化物相，从而降低耐蚀性。固溶处理后得到单一的奥氏体组织。
固溶处理后，钢具有最低的强度和硬度，故是最大的软化处理，可以被切削加工；固溶处理后，钢具有最大的耐蚀性，是防止晶间腐蚀的重要手段；固溶处理还可以消除因压力加工、焊接等引起的应力，恢复塑性。
2消除应力处理
为消除切削加工后的残余应力，通常采用300～3500C的消除应力退火，保温1～2h后空冷。
3稳定化处理
钢中加入钛或铌可消除晶间腐蚀，但它们的效果必须通过稳定化处理后才能保证。
稳定化处理的工艺；将钢加热至850～9000C，保温2h，空冷。
单纯的固溶处理使铬的碳化物全部溶入奥氏体中，呔和铌的碳化物则部分溶入奥氏体中，如经400～8000C加热，溶入奥氏体中的碳大部分以Cr23C6形式析出，钛、铌固定碳的作用得不到发挥，晶间腐蚀仍然发生。如果将温度提高到高于Cr23C6的溶解温度，且又是碳化钛强烈析出的温度（850～9000C），保温2h，就能保证形成稳定的碳化钛、碳化铌，防止了晶间腐蚀。奥氏体-铁素体不锈钢
在18-8钢的基础上，提高形成铁素体元素的含量，便可获得具有奥氏体和铁素体复相组织的不锈耐蚀钢。复相钢不锈钢具有较好的机械强度和焊接性，焊接后不需热处理，晶间腐蚀和应力腐蚀倾向也较小，故得到广泛应用。
关于复香组织的耐蚀性，有人认为只要两相的电极电位都较高，又都钝化，也就不出现选择性腐蚀了。复相不锈钢的典型牌号有1Cr18Mn10Ni5Mo3N及0Cr17Mn13Mo2N。
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合金元素对不锈钢组织和性能的影响 1铬 决定不锈钢耐蚀性的主要元素是铬。这是由于钢中含有足够量的铬时，钢在氧化性介质中就可形成以Cr2O3为基体的稳定的表面防护膜；同时，铬能够有效地提高固溶体（铁素体、马氏体或奥氏体）的电极电位，从而使钢不受腐蚀。铬对提高钢的电极电位是遵循n/8规律的。即当铬良达到n/8原子（1/8、2/8、3/8…或12.5%、25%、37.5%…）时，电极电位有一个跃增，见下图铬的原子浓度占1/8（即12.5%），若以质量计，为11.7%，所以铬不锈钢的含铬量都在12%以上。 2碳 碳的影响主要表现在两方面，一方面它是稳定奥氏体的元素，并且作用很大，相当于镍的30倍；另一方面，由于碳和铬的亲和力很强，它与铬可形成一系列的复杂碳化物，其成分随钢中含铬量的不同而异，含铬量少于10%
时，主要是渗碳体型碳化物（Fe，Cr）3C；在高铬钢中则形成复杂的碳化物（Cr，Fe）7C3或（Cr，Fe）23C6。因此，钢中含碳两越高，其抗腐蚀性就越低。对于不锈钢来说，要求耐蚀性是主要目底，故不锈钢的含碳量一般都较低，大多数仅为0.1～0.2%，一般不超过0.4%。只有在少数情况下，例如用作滚动轴承、弹簧和刃具时，由于要求高的硬度和耐磨性，才将含碳量提高至0.85%～0.95%（如9Cr18钢）。但为了保持一定的耐蚀性，这；类钢的含铬量也相应地要高些。 3镍 镍是形成奥氏体的合金元素，但镍的作用只有与铬配合时才会充分发挥出来，若单独使用镍而不使用铬，低碳镍钢要获得纯奥氏体的单相组织，含镍量需高达24%，事实上含镍量达到27%时才能提高钢的耐蚀性，故在不锈钢中没有单独以镍作为合金元素的。当镍和铬配合时，镍提高钢的耐蚀作用就显著地表现出来。 向铁素体不锈钢中加入少量的镍，即可使金相组织由单相铁素体转变为铁素体和奥氏体两相状态，这样就可通过热处理来改善和提高其机械性能。例如，单相铁素体的Cr17钢是不能通过热处理提高机械强度的，其抗拉强度只有400MN/m2左右，但加入2%镍的Cr17Ni2钢，经10000C油冷淬火和3000C回火后，抗拉强度可达1100MN/m2。这是由于镍的加入，组织具有γ→α的转变的缘故。
《JB/T 9197-2005不锈钢和耐热钢热处理》热处理方法选择 《JB/T 9197-2005不锈钢和耐热钢热处理》是机械行业于2008年6月4日发布，11月1日实施的行业标准，其中规定了不锈钢和耐热钢热处理的方法及所用的设备、工艺、工艺材料、质量检验和安全技术。其中热处理方法的选择有： 一、热处理不可强化的不锈钢和耐热钢 1.要求提高抗腐蚀性能和抗塑性、消除冷作硬化的工件，应进行固溶处理。 2.对于形状复杂不宜固溶处理的工件，可边井于去应力退火。 3.含钦或妮的不锈钢，为了获得稳定的抗腐蚀性能，可进行稳定化退火。 二、热处理可强化的不锈钢和耐热钢 1.要求提高强度、硬度和抗腐蚀性能的工件，应进行淬火加低温回火处理。 2.要求较高的强度和弹性极限、而对抗腐蚀性要求不高的工件，应进行淬火加中温回火处理。 3.要求得到良好的力学性能和一定的抗腐蚀性能的工件，应进行淬火加高温回火处理。 4.要求消除加工应力、降低硬度和提高塑性的工件，可进行退火处理。 5.要求改善原始组织的工件，可进行正火加高温回火的预备热处理。 6.要求得到良好的力学性能和抗腐蚀性能的沉淀硬化型不锈钢工件，可进行固溶加时效，固溶加深冷处理或冷变形加时效等调整处理。 三焊接组合件 1.由热处理可强化的不锈钢和耐热钢构成的焊接组合件，根据工件图样的要求，可进行淬火加回火或去应力退火。 2.由热处理不可强化的不锈钢和耐热钢构成的焊接组合件，要求改善焊缝区域组织和抗腐蚀性能以及较充分地消除应力时，可进行固溶处理。对于形状复杂不宜进行固溶处理的焊接组合件，可采用去应力退火。 3.由热处理可强化与不可强化的不锈钢和耐热钢构成的焊接组合件，当要求以抗腐蚀性能为
第37卷第9期2012年 9 月 HEAT TREATMENT OF METALS Vol.37No.9 September 2012 17-4PH 不锈钢热处理工艺 张 敏，褚巧玲 （西安理工大学材料科学与工程学院，陕西西安710048） 摘要：介绍了不同的热处理工艺对17-4PH 马氏体沉淀硬化不锈钢力学性能及组织的影响，对其沉淀硬化机理进行了总结和探讨。17-4PH 不锈钢兼有强度高、耐蚀性好的优点。传统的工艺为固溶+时效处理，普遍采用的固溶温度为1040?，随着时效温度的提高和时效时间的延长，其强度和硬度升高，塑韧性降低。在传统工艺的基础上，增加调整处理，可以细化马氏体基体组织，提高材料的韧性及耐蚀性。对于17-4PH 钢的强化机理，普遍认为与ε-Cu 的析出有关，但对于其形貌的分析不尽相同。关键词：17-4PH 不锈钢；固溶处理；时效处理；调整处理中图分类号：TG142.71 文献标志码：A 文章编号：0254-6051（2012）09-0008-04 Heat treatment of 17-4PH stainless steel ZHANG Min ，CHU Qiaoling （College of Materials Science and Engineering ，Xi ’an University of Technology ，Xi ’an Shaanxi 710048，China ） Abstract ：Effect of heat treatment on mechanical properties and microstructure of 17-4PH martensite stainless steel is introduced ，the mechanism of precipitation hardening of the steel is summarized and discussed．It was widely used owing to its high strength and excellent corrosion resistance．The traditional heat treatment of the steel is solution and aging．Generally ，solution temperature is 1040?．The strength and hardness increase gradually with aging temperature and time increasing ，while the impact property decreases．With the intermediate treatment among the solid solution and aging ，the impact property and the corrosion resistance are obviously increased due to the refined martensite lath．It is widely believed that the mechanism of precipitation hardening of 17-4PH martensite stainless steel is due to the precipitation of ε-Cu ，but the analysis about morphology of ε-Cu is various． Key words ：17-4PH stainless steel ；solution treatment ；aging treatment ；intermediate treatment 收稿日期：2012-06-01 基金项目：陕西省自然科学基金（2012JM6003）；西安市科技计划项目（CX1250②）作者简介：张 敏（1967—），男，陕西西安人，教授，博士，主要从事焊接 成形过程的力学行为及其结构质量控制、焊接凝固过程的组织演变行为及其先进焊接材料的研究，发表论文80余篇。联系电话：029-********，E-mail ：zhmmn@xaut．edu．cn 17-4PH 不锈钢（ASTM ）为马氏体沉淀硬化型不锈钢，相当于国标05Cr17Ni4Cu4Nb 。该类型的不锈钢含碳量较低，含Ni 、Cr 量高，焊接性好且具有较好的耐腐蚀性。同时该钢中Cu 和Nb 等合金元素含量也较高，这些合金元素在热处理过程中可析出时效硬化相ε-Cu 、NbC 、M 23C 6等，使材料具有较高的强度和硬度。基于以上优点，17-4PH 马氏体沉淀硬化不锈钢广泛应用于航空、航天、化学和核工业等领域。沉淀硬化不锈钢的力学性能与热处理状态有较大关系。17-4PH 马氏体沉淀硬化不锈钢的常规热处理工艺为固溶+时效处理，通过调整组织和控制析出相来提高强度、硬度和耐蚀性。目前对于17-4PH 不锈钢的热处理工艺研究已经相当成熟 ［1-11］ ，本文对其不同热处理工艺下的性能及机理进行总结，并加以简述。117-4PH 不锈钢的热处理 17-4PH 不锈钢的马氏体开始转变点在室温以上， 经固溶处理后基体组织基本上是马氏体组织，其强度 已经很高。在固溶处理的基础上进行不同的时效处理，可提高材料的强度，满足各种生产实际的需要。 17-4PH 不锈钢的化学成分（质量分数，%）为：≤0.07C ，≤1.00Mn ，≤1.00Si ，≤0.023P ，≤0.03S ，15.50 17.50Cr ，3.00 5.00Ni ，3.00 5.00Cu ，0.15 0.45Nb ，其主要沉淀硬化元素是铜、铌，有的为铝、钛等，利用这些元素的溶解度来实现强化过程。17-4PH 不锈钢加热到奥氏体温度时，由于这些强化元素在奥氏体中的溶解度较大，而在马氏体中的溶解度较小，当冷却到马氏体温度后，即得到过饱和铜、铌的马氏体组织，马氏体本身具有高强韧性，从而得到一定程度的强化；再经时效处理后，溶解在基体组织中的过饱和铜、铌等元素析出，使材料得到进一步强化。因此可通过不同的热处理工艺来满足各种性能要求。1.1固溶处理 固溶处理是17-4PH 钢不可或缺的一道热处理工艺。固溶时，加热温度应保证钢中的碳和合金元素充分溶于奥氏体中，但也不宜过高。17-4PH 钢的Ac 1约
敏化处理：18-8钢系列的奥氏体不锈钢在450℃～850℃（此区间常称为敏化温度）短时间加热，使其具有晶间腐蚀倾向。这是因为碳在奥氏体不锈钢中的溶解度与温度有很大影响。奥氏体不锈钢在经400℃～850℃的温度范围内（敏化温度区域）时，会有高铬碳化物（Cr23C6）析出，当铬含量降至耐腐蚀性界限之下，此时存在晶界贫铬，会产生晶间腐蚀，严重时材料能变成粉末。该方法一般只在不锈钢晶间腐蚀试验时采用。 （2）固溶热处理：将奥氏体不锈钢加热到1100℃左右，使碳化物相全部或基本溶解，碳固溶于奥氏体中，然后快速冷却至室温，使碳达到过饱和状态（碳已经稳定了，没有能力和机会与铬形成高铬碳化物）。 不同的不锈钢固溶化的温度烧有不同, 304,316等奥氏体不锈钢一般是1050℃,奥氏体-铁素体双相不锈钢要高一点,可到1150℃. 固溶热处理：将奥氏体不锈钢加热到1100℃左右，使碳化物相全部或基本溶解，碳固溶于奥氏体中，然后快速冷却至室温，使碳达到过饱和状态（碳已经稳定了，没有能力和机会与铬形成高铬碳化物）。这种热处理方法为固溶热处理。 固溶热处理中的快速冷却似乎象普通钢的淬火，但此时的‘淬火’与普通钢的淬火是不同的，前者是软化处理，后者是淬硬（形成马氏体）。后者为获得不同的硬度所采取的加热温度也不一样，但没到1100℃。我是搞火电的，回答可能不太全面，谁知道的可以继续补充。 在电厂中，奥氏体不锈钢管进行冷弯加工，容易产生形变诱发马氏体相变（很拗口，其实就是产生了马氏体），容易引起耐蚀性的下降。ASME标准规定，当加工量超过一定量时就必须进行固溶处理 （3）稳定化处理：为避免碳与铬形成高铬碳化物，在奥氏体钢中加入稳定化元素（如Ti和Nb），在加热到875℃以上温度时，能形成稳定的碳化物。这是因为Ti（或Nb）
不锈钢的热处理 304是奥氏体型不锈钢，想通过热处理来改变切削加工性能是不现实的。其他钢种可以通过退火或正火来改变组织，从而改变切削加工性能，是因为其他钢在加热和冷却过程中发生组织转变，因为组织决定了性能，因此改变了切削加工性能，而奥氏体不锈钢，室温是奥氏体，加热到高温也是奥氏体，不发生组织转变，所以热处理不能够改变其切削加工性能的，奥氏体不锈钢的热处理通常只有固溶处理、再结晶退火和去应力退火之类的，固溶处理是改变耐蚀性的，再结晶退火是消除加工硬化恢复塑性的，去应力退火是消除加工过程中产生的应力的，所以，期望通过热处理改变奥氏体不锈钢的切削加工性是不现实的。每种材料有各自的特点，热处理工艺也不一定通用，玉米面包饺子肯定不行，虽然也是面粉。奥氏体不锈钢的切削加工，只能够通过改变刀具、切削加工工艺参数来解决。 铸钢件铸造成型后，通常都是要进行热处理的。因为热处理前铸件晶粒较粗大、组织方向性明显、力学性能较低，根据铸件的不同要求制定热处理工艺。 普通要求铸钢件，采用退火处理，软化易于加工；要求强度的要正火处理，要求硬度的要淬火处理；固溶处理,提高耐腐蚀性能。 铸造不锈钢一般为奥氏体.在加热时无相变,因此不能通过热处理强化。只能以提高钢的耐腐蚀性能进行热处理： 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。 固溶处理的加热温度一般均较高，在1050-1100℃之间，并按含碳量的高低作适当调整。由于18-8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18-8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 回火又称配火。金属热处理工艺的一种。将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度的适当温度，保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理。或将淬火后的合金工件加热到适当温度，保温若干时间，然后缓慢或快速冷却。一般用以减低或消除淬火钢件中的内应力，或降低其硬度和强度，以提高其延性或韧性。根据不同的要求可采用低温回火、中温回火或高温回火。通常随着回火温度的升高，硬度和强度降低，延性或韧性逐渐增高。钢铁工件在淬火后具有以下特点：①得到了马氏体、贝氏体、残余奥氏体等不平衡（即不稳定）组织。②存在较大内应力。③力学性能不能满足要求。因此，钢铁工件淬火后一般都要经过回火。 回火的作用在于：①提高组织稳定性，使工件在使用过程中不再发生组织转变，从而使工件几何尺寸和性能保持稳定。②消除内应力，以便改善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸。③调整钢铁的力学性能以满足使用要求。 调质即淬火和高温回火的综合热处理工艺。不锈钢做不了调质热处理，因为达不到硬度。 高碳铬不锈钢中的铬含量很高，导热性差，锻后应及时退火，以免发生裂纹。 比如95cr18钢球化退火工艺
不锈钢管焊接工艺及热处 理模板 1
不锈钢管焊接工艺及热处理 [我的钢铁] -02-03 15:10:20 不锈钢管热处理 不锈钢管热处理国外普遍采用带保护气体的无氧化连续热处 理炉, 进行生产过程中的中间热处理和最终的成品热处理, 由于能够获得无氧化的光亮表面, 从而取消了传统的酸洗工序。这一热处理工艺的采用, 既改进了钢管的质量, 又克服了酸洗对环境的污染。 根据当前世界发展的趋势, 光亮连续炉基本分为三种类型: ( 1) 辊底式光亮热处理炉。这种炉型适用于大规格、大批量钢管热处理, 小时产量为1.0吨以上。可使用的保护气体为高纯度氢气、分解氨及其它保护气体。能够配备有对流冷却系统, 以便较快地冷却钢管。 ( 2) 网带式光亮热处理炉。这种炉型适合于小直径薄壁精密钢管, 小时产量约为0.3-1.0吨, 处理钢管长度可达40米, 也能够处理成卷的毛细管。 2
( 3) 马弗式光亮热处理炉。钢管装在连续的把架上, 在马弗管 内运行加热, 能以较低的成本处理优质小直径薄壁钢管, 小时产量 约在0.3吨以上。 不锈钢焊管工艺技术——氩弧焊 不锈钢焊管要求熔深焊透, 不含氧化物夹杂, 热影响区尽可能小, 钨极惰性气体保护的氩弧焊具有较好的适应性, 焊接质量高、 焊透性能好, 其产品在化工、核工业和食品等工业中得到广泛应用。 焊接速度不高是氩弧焊的不足之处, 为提高焊接速度, 国外研 究开发了多种方法。其中由单电极单焊炬发展采用多电极多焊炬 的焊接方法在生产中应用。70年代德国首先采用多焊炬沿焊缝方向直线排列, 形成长形热流分布, 明显提高焊速。一般采用三电极 焊炬的氩弧焊, 焊接钢管壁厚S≥2mm, 焊接速度比单焊炬提高3-4倍, 焊接质量也得以改进。氩弧焊与等离子焊组合能够焊接更大壁厚的钢管, 另外, 在氩气中5-10%的氢气, 再采用高频脉冲焊接电源, 也可提高焊接速度。 多焊炬氩弧焊适用于奥氏体和铁素体不锈钢管的焊接。 不锈钢焊管工艺技术——高频焊 3
敏化处理：18-8钢系列的奥氏体不锈钢在450C?850 C （此区间常称为敏化温度）短时间加热，使其具有晶间腐蚀倾向。这是因为碳在奥氏体不锈钢中的溶解度与温度有很大影响。奥氏体不锈钢在经400C?850C的温度范围内（敏化温度区域）时，会有高铭碳化物 （Cr23C6）析出，当铭含量降至耐腐蚀性界限之下，此时存在晶界贫铭，会产生晶间腐蚀，严重时材料能变成粉末。该方法一般只在不锈钢晶间腐蚀试验时采用。 （2）固溶热处理：将奥氏体不锈钢加热到1100C左右，使碳化物相全部或基本溶解，碳固溶于奥氏体中，然后快速冷却至室温，使碳达到过饱和状态（碳已经稳定了，没有能力和机会与铭形成高铭碳化物）。 不同的不锈钢固溶化的温度烧有不同，304,316等奥氏体不锈钢一般是1050 C，奥氏体-铁素体双相不锈钢要高一点，可到1150 C . 固溶热处理：将奥氏体不锈钢加热到1100 C左右，使碳化物相全部或基本溶解，碳固溶于奥氏体中，然后快速冷却至室温，使碳达到过饱和状态（碳已经稳定了，没有能力和机会与铭形成高铭碳化物）。这种热处理方法为固溶热处理。 固溶热处理中的快速冷却似乎象普通钢的淬火，但此时的淬火'与普通钢的淬火是不同的，前者是软化处理，后者是淬硬（形成马氏体）。后者为获得不同的硬度所采取的加热温度也不一样，但没到1100 C。 我是搞火电的，回答可能不太全面，谁知道的可以继续补充
在电厂中，奥氏体不锈钢管进行冷弯加工，容易产生形变诱发马氏体相变（很拗口，其实就是产生了马氏体），容易引起耐蚀性的下降。ASME标准规定，当加工量超过一定量时就必须进行固溶处理 （3）稳定化处理：为避免碳与铭形成高铭碳化物，在奥氏体钢中加入稳定化元素（如Ti和Nb）,在加热到875C以上温度时，能形成稳定的碳化物。这是因为Ti （或Nb）能优先与碳结合，形成TiC （或NbC）,从而大大降低了奥氏体中固溶碳的浓度（含量），起到了牺牲Ti （或Nb）保护Cr的目的。含Ti （或Nb）的奥氏体不锈钢（如：1Cr18Ni9Ti , 1Cr18Ni9Nb）经稳定化处理后比进行固溶热处理更具有良好的综合机械性能。 稳定化处理：为避免碳与铭形成高铭碳化物，在奥氏体钢中加入稳定化元素（如Ti和Nb），在加热到875 C以上温度时，能形成稳定的碳化物（由于Ti和Nb能优先与碳结合，形成TiC或NbC）,大大降低了奥氏体中固溶碳的浓度（含量），从而起到了牺Ti和Nb保Cr 的目的。 经稳定化处理比进行固溶热处理的奥氏体不锈钢，具有更好的综合机 械性能。 （4）所以，有晶间腐蚀倾向的奥氏体不锈钢应进行固溶热处理或稳 定化处理
抗大气、酸、碱、盐等介质腐蚀作用的不锈耐酸钢总称。要达到不锈耐蚀作用,含铬(Cr)量不少于13%；此外可加入镍(Ni)或钼(Mo)等来增加效果。由于合金种类及含量不同，种类繁多。 不锈钢特点：耐蚀好，光亮度好，强度高；有一定弹性；昂贵。 不锈钢材料特性: 1、铁素体型不锈钢：其含Cr量高,具有良好耐蚀性及高温抗氧化性能。 2、奥氏体不锈钢：典型牌号如1Cr18Ni9,1Cr18Ni9T1无磁性,耐蚀性能良好,温强度及高温抗氧化性能好,塑性好,冲击韧性好,且无缺口效应,焊接性能优良,因而广泛使用。这种钢一般强度不高,屈服强度低,且不能通过热处理强化,但冷压,加工后,可使抗拉强度高,且改善其弹性,但其在高温下冷拉获得的强度易化。不宜用于承受高载荷。 3、马氏体不锈钢：典型如2Cr13,GX-8,具磁性,消震性优良,导热性好,具高强度和屈服极限,热处理强化后具良好综合机械性能。加含碳量多,焊后需回为处理以消除应力、高温冷却易形成8氏体,因此锻后要缓冷,并应立即进行回火。主要用于承载部件。 例： SUS 301 弹性不锈钢 SUS 304 不锈钢 10Cr18Ni9 它是一种奥氏体不锈钢,淬火不能强化,只能消除冷作硬化和获得良好的抗蚀,淬火冷却必须在水是进行,以保证得到最好的抗蚀性;在900℃以下有稳定的抗氧化性。适于各种方法焊接;有晶间腐蚀倾向,零件长期在腐蚀介质、水中及蒸汽介质中工作时可能遭受晶界腐蚀破坏;钢淬火后冷变形塑性高,延伸性能良好,但切削加工性较差。 1Cr18Ni9 它是标准的18-8型奥氏体不锈钢,淬火后能强化,但此时具有良好的耐蚀性和冷塑性变形性能；因塑性和韧性很高,切削性较差；适于各种方法焊接；由于含碳量较0Cr18ni9高,对晶界腐蚀敏感性较焊接后需热处理,一般不适宜用作耐腐蚀的焊接件；在850℃以下空气介质、以及750℃以下航空燃料燃烧产物的气氛中肯有较稳定的抗氧化性。 Cr13Ni4Mn9 它属奥氏体不锈耐热钢,淬火不能强化,钢在淬火状态下塑性很高,可时行深压延及其它类型的冷冲压;钢的切削加工性较差;用点焊和滚焊焊接的效果良好,经过焊
奥氏体不锈钢的热处理工艺 依据化学成分、热处理目的的不同,奥氏体不锈钢常采用的热处理方式有固溶化处理、稳定化退火处理、消除应力处理以及敏化处理等。 1 固溶化处理 奥氏体不锈钢固溶化处理就是将钢加热到过剩相充分溶解到固溶体中的某一温度,保持一定时间之后快速冷却的工艺方法。奥氏体不锈钢固溶化热处理的目的是要把在以前各加工工序中产生或析出的合金碳化物,如(FeCr)23C6等以及σ相重新溶解到奥氏体中,获取单一的奥氏体组织(有的可能存在少量的δ铁素体),以保证材料有良好的机械性能和耐腐蚀性能,充分地消除应力和冷作硬化现象。固溶化处理适合任何成分和牌号的奥氏体不锈钢。 2 稳定化退火 稳定化退火是对含稳定化元素钛或铌的奥氏体不锈钢采用的热处理方法。采用这种方法的目的是利用钛、铌与碳的强结合特性,稳定碳,使其尽量不与铬结合,最终达到稳定铬的目的,提高铬在奥氏体中的稳定性,避免从晶界析出,确保材料的耐腐蚀性。 奥氏体不锈钢稳定化处理的冷却方式和冷却速度对稳定化效果没有多大影响,所以,为了防止形状复杂工件的变形或为保证工件的应力最小,可采用较小的冷却速度,如空冷或炉冷。 3 消除应力处理 确定奥氏体不锈钢消除应力处理工艺方法,应根据材质类型、使用环境、消除应力目的及工件形状尺寸等情况,注意掌握一些原则。 去除加工过程中产生的应力或去除加工后的残留应力。可采用固溶化处理加热温度并快冷,I类、II类奥氏体不锈钢可采用较缓慢的冷却入式。为保证工件最终尺寸的稳定性。可采用低的加热温度和缓慢的冷却速度。为消除很大的残留应力。消除在工作环境中可能产生新应力的工件的残余应力或为消除大截面焊接件的焊接应力,应采用因溶化加热温度,III 类奥氏体不锈钢必须快冷。这种情况最好选用I类或II类奥氏体不锈钢,加热后缓慢冷却,消除应力的效果更好。为消除只能采用局部加热方式工件的残留应力。应采取低温度加热并缓慢冷却的方式。 4 敏化处理 敏化处理实际上不属于奥氏体不锈钢或其制品在生产制造过程中应该采用的热处理方法。而是作为在检验奥氏体不锈钢抗晶间腐蚀能力进行试验时所采用的一个程序。 敏化处理实质上是使奥氏体不锈钢对晶间腐蚀更敏感化的处理。对—些特殊使用场合,为更严格地考核材料的抗晶间腐蚀能力,在某些标准中,对奥氏体尽锈钠的敏化制度规定得更为苛刻,依据工件将来使用的温度及材料的含碳里以及是否含钳元素等因素而采用不同的敏化制度。有的还对敏化处理的升、降温速度加以控制。所以,在判定奥氏体不锈钢晶间腐蚀倾向性大小时,应注意采用的敏化制度。 5 奥氏体不锈钢的冷加工强化及去应力处理 奥氏体不锈钢不能用热处理方法强化,但可以通过冷加工变形得以强化(冷作硬化、形变强化),会使强度提高、塑性下降。奥氏体不锈钢或制品(弹簧,螺栓等)经冷加工变形强化后,存在较大的加工应力,这种应力的存在导致在应力腐蚀环境中使用时,增加了应力腐蚀的敏
不锈钢及其热处理知识 美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。其中： ①奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示， ②铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。例如，某些较普通的奥氏体不锈钢是以201、 304、 316以及310为标记， ③铁素体不锈钢是以430和446为标记，马氏体不锈钢是以410、420以及440C为标记，双相（奥氏体－铁素体）， ④不锈钢、沉淀硬化不锈钢以及含铁量低于50%的高合 大家知道固态金属及合金都是晶体，即在其内部原子是按一定规律排列的，排列的方式一般有三种即：体心立方晶格结构、面心立方晶格结构和密排六方晶格结构。金属是由多晶体组成的，它的多晶体结构是在金属结晶过程中形成的。组成铁碳合金的铁具有两种晶格结构：910℃以下为具有体心立方晶格结构的α——铁，910℃以上为具有面心立方晶格结构的Υ——铁。如果碳原子挤到铁的晶格中去，而又不破坏铁所具有的晶格结构，这样的物质称为固溶体。碳溶解到α——铁中形成的固溶体称铁素体，它的溶碳能力极低，最大溶解度不超过0.02%。而碳溶解到Υ——铁中形成的固溶体则称奥氏体，它的溶碳能力较高，最高可达2%。奥氏体是铁碳合金的高温相。 钢在高温时所形成的奥氏体，过冷到727℃以下时变成不稳定的过冷奥氏体。如以极大的冷却速度过冷到230℃以下，这时奥氏体中的碳原子已无扩散的可能，奥氏体将直接转变成一种含碳过饱和的α固溶体，称为马氏体。由于含碳量过饱和，引起马氏体强度和硬度提高、塑性降低，脆性增大。 不锈钢的耐蚀性主要来源于铬。实验证明，只有含铬量超过12%时钢的耐蚀性能才会大大提高，因此，不锈钢中的含铬量一般均不低于12%。由于含铬量的提高，对钢的组织也有很大影响，当铬含量高而碳含量很少时，铬会使铁碳平衡，图上的Υ相区缩小，甚至消失，这种不锈钢为铁素体组织结构，加热时不发生相变，称为铁素体型不锈钢。 当含铬量较低(但高于12%)，碳含量较高，合金在从高温冷却时，极易形成马氏体，故称这类钢为马氏体型不锈钢。 镍可以扩展Υ相区，使钢材具有奥氏体组织。如果镍含量足够多，使钢在室温下也具有奥氏体组织结构，则称这种钢为奥氏体型不锈钢。 不锈钢有两种分类法：一种是按合金元素的特点，划分为铬不锈钢和铬镍不锈钢；另一种是按在正火状态下钢的组织状态，划分为M不锈钢、F不锈钢、A不锈钢和A一F双相不锈钢。 一、马氏体不锈钢典型的马氏体不锈钢钢号有1Cr13～4Cr13和9Cr18等 1Cr13钢加工工艺性能良好。可不经预热进行深冲、弯曲、卷边及焊接。2Crl3冷变形前不要求预热，但焊接前需预热，ICrl3、2Cr13主要用来制作耐蚀结构件如汽轮机叶片等，而3Cr13、4Cr13主要用来制作医疗器械外科手术刀及耐磨零件；9Cll8可做耐蚀轴承及刀具。二、铁素体不锈钢铁素作不锈钢的含Cr量一般为13％～30％合碳量低于0.25%。有时还加入其它合金元素。金相组织主要是台铁素体，加热及冷却过程中没有α<=>γ转变，不能用热处理进
第三节不锈钢机组连续热处理炉 一、不锈钢带的热处理工艺 在大气中能抵抗腐蚀的钢称为不锈钢。不锈钢按其金相组织结构可以分成三大类，即奥氏体不锈钢，铁素体不锈钢及马氏体不锈钢。 1.奥氏体不锈钢的热处理工艺 奥氏体不锈钢是一种铬镍合金钢，其主要合金元素的含量，镍大于6%，铬16~26%，为了使钢获得特殊性能某些加有钼、钛、铌等其它元素。 这类钢的热处理工艺是退火处理，其目的一方面使加工以后的金属组织再结晶，以使其充分软化，便于再加工，另一方面是将碳化物固熔在奥氏体组织中，以增强抗腐蚀性。奥氏体不锈钢的退火温度范围一般为1000~11500C，然后在此温度急速冷却，依靠快冷，能把碳呈固熔状态的奥氏体保持到常温（若冷却速度慢，则析出碳化物）。冷却方式视带钢材质及厚度而异，可以水冷、喷雾冷却、保护气体喷吹冷却及空冷等。 2.铁素体不锈钢的热处理工艺 铁素体不锈钢是以铬元素为主（含铬占11~28%）的合金钢，大都是低碳的，镍含量很少。 这类钢的热处理也只是进行退火，其目的是消除应力，软化，增加延展性。这类钢的退火温度范围为650~8500C，在空气、水或保护气体中冷却。对于高铬钢要注意在400~5000C范围内徐冷时会产生脆化，因此应该尽量避免在这一范围中停留。 3.马氏体不锈钢的热处理工艺 此类不锈钢亦以铬为主要合金元素（含铬10~18%），碳在0.08~1.2%范围内，大多数不含镍，个别含少量镍（2. 5%）。 马氏体不锈钢的热处理一般有下列几种工艺： 退火——热轧以后由于冷却较快而发生硬化，为了软化处理，增加延展性，需要进行退火。退火温度为850~9200C，炉冷到6000C，然后空冷的称为完全退火，一般在罩式炉中进行。退火温度为620~7800C，然后空冷的称为过程退火，一般在连续式炉内进行。 淬火——马氏体不锈钢经过高温急冷可以得到很高的硬度，其淬火温度为
不锈钢热处理 摘要：随着我国装备制造业的进步和国民经济建设的飞跃发展，在国防、石油、化工、发电、海洋开发、原子能等领域中，不锈钢得到了越来越广泛的应用，对不锈钢耐腐蚀等各项性能提出了更高的要求。尽管冶金行业可以为我们提供优质的不锈钢，但是；还必须通过正确的热处理手段才能更充分地发挥不锈钢的功能。 关键词：不锈钢热处理应用 对不锈钢进行热处理，是改善不锈钢的使用和加工性能的一种重要的工艺方法。在不少情况下，有必要对不锈钢进行热处理。其热处理工艺有些会安排在产品加工之前进行，有些则安排在产品加工后进行，更有些安排在两次加工之间进行。对不锈钢进行热处理，主要从以下几方面来考虑： （1）便于对产品进行加工。 （2）提高产品强度，硬度等各项的机械性能。 （3）使产品获得较好的耐腐蚀能力。 不锈钢的热处理工艺与普通金属的热处理工艺一样，都是在一定介质中加热、保温和冷却；以改变其组织，从而获得所需性能的一种工艺方法。由于对不锈钢性能要求不同，其热处理的类型也是多样的。在此主要按不锈钢类型来分析热处理的工艺。 1 马氏体不锈钢热处理 马氏体型不锈钢有良好的热处理性能，通过热处理可获得各种所需的强度硬度等机械性能，可调整范围极大。主要采用退火，淬火和回火等热处理工艺。 1.1退火 退火目的是为了软化组织，便于加工和成形。在进行退火处理时，为了防止变形，加热速度不宜太快，通常的加热速度为150~200℃/小时，保温时间按材料的厚度或直径计算（约每25mm保温1小时）。有完全退火和低温退火二种。 完全退火时，加热温度为800~900℃，冷却速度应尽量小，一般要低于20℃/小时。低温退火时，加热温度为750℃左右，一般进行连续的空冷。 1.2淬火
不锈钢的焊后热处理规定 (2012-07-19 15:59:15) 不锈钢的焊后热处理，我国没有明确规范，而美国ASME及USA标准，英国BS 标 准，联邦德国．AD、DIN及VdTuV规范等某些发达国家的标准都有相应的规定。 综合上述标准规定，对高强度Cr不锈钢，为了去氢需要预热，其温度范围为150一4 00℃。马氏体不锈钢焊后热处理温度范围为730—800℃。铁奈体不锈钢焊后热处理温度范围为730一800℃，随即快速冷却以防脆化，4)奥氏体不锈钢没有一个标准规 定必须焊后热处理，仅建议当板材很厚肘，可选择900～1100℃温度范围进行热处理，随即进行水冷或空冷（根据板厚），5)奥氏体一铁素体双相钢和镲基合金没有任何规定和建议。 不锈钢的焊后热处理可分别采用以下三种温度范围的热处理。 1．低温焊后热处理(≤500℃) Cr-Ni奥氏体不锈钢，在200 ~400℃热处理可减少峰值应力（约减少40%），但总应 力降低很少。奥氏体不锈钢偶尔也采用400一500℃热处理。低温处理不适于高强度Cr不锈钢。 2．中温焊后热处理（550一820℃） 中温热处理的目的主要是消除应力。这种热处理可用于复合钢，对基层及不锈钢复层都可消除应力。 对铁素体和马氏体不锈钢，一般都在600 ~730℃范围内进行焊后热处理，以改善缺口韧性。 奥氏体一铁索体双相钢不宜采用中温处理，因为会引起ɑ相和碳化物析出。奥氏体不锈钢用于复合钢中时，可在540～700℃处理以消除应力。奥氏体不锈钢一般不宜在550—800℃热处理，因为这个温度范围会促进晶阅腐蚀的产生(C<0.03%的超低碳不锈钢除外). 3．高温焊后热处理( >900℃)
304不锈钢可以热处理加硬吗 304不锈钢,是美国的标准叫法。SUS304则是日本的叫法。也就是我国的0Cr18Ni9 ，常温下为奥氏体，淬火工艺无法实现硬化，可采用渗氮处理表面强硬化，但深度是很有限的。 304一类的奥氏体不锈钢，不能通过高温热处理提高硬度，一般采用固溶处理，提高耐蚀性与降低硬度。 奥氏体提高硬度有以下方法： 一、QPQ处理，硬度高，但表面呈黑色，无本色，耐蚀性较好 二、对于变形大的产品，可以采用时效处理，基本上在基体的基础上提高200（Hv）视变形程度而定 三、形变硬化 410一类的马氏体不锈钢： 采用高温热处理可以提高硬度，也可采用退火工艺降低硬度 17-4一类的沉淀硬化型不锈钢 先固溶，再时效可提高硬度 316不锈钢可以热处理调质吗？要求抗拉强度大于800N/mm2。 不锈钢热处理知识 淬火 （C） 将金属或其制品加热到给定温度，并保温一定时间，然后快速冷却（常在水、油中冷却），称为淬火。一般经淬火处理后硬度大大增加，但塑性降低。 回火 将经过淬火的金属重新加热到给定温度，并保温一定时间后进行冷却的工艺叫回火。其目的是消除淬火所产生的内应力，降低硬度和脆性，获得所需要的机械性能（高温回火也叫调质）。 正火 将金属加热到一定的温度，并保温一定时间，然后在空气中冷却，这种工艺叫正火。正火可以细化组织，消除内应力，改善机械性能和切削加工性能。 退火 （M） 将金属加热到一定的温度，并保温一定时间，然后缓慢冷却，这种工艺叫退火。退火可消除内应力，降低硬度和脆性，增加塑性，改善切削加工性能。 时效 金属或其制品在热处理或铸造、锻造等加工后，在室温下（自然时效）或较高温度（人工时效）下搁置较长时间的一种热处理。其作用是消除内应力，稳定组织、强化机械性能。 渗碳 将碳渗入金属件表面层，以增加其淬火后硬度的化学热处理工艺叫渗碳。经渗碳及淬火处理
Stress relieving heat treatments for austenitic stainless steels Introduction Unlike martensitic steels, the austenitic stainless steels are not hardenable by heat treatment as no phase changes occur on heating or cooling. Softening is done by heating in the 1050/ 1120°C range, ideally followed by rapid cooling. This is of course the complete opposite to martensitic steels, where this sort of treatment would harden the steel. Apart from inter-stage annealing during complex or severe forming operations, for many applications, final stress relieving austenitic stainless steel products is not normally needed. Effect of residual stresses Cold worked austenitic stainless steels will contain some 'strain induced' martensite, which, as well as making the steel partially 'ferro-magnetic', can also reduce the corrosion resistance. A highly stressed cold worked structure may also have lower general corrosion resistance than a fully softened austenitic structure. The main hazard is stress corrosion cracking (SCC), which relies on tensile stresses as part of the failure mechanism. Stress relieving removes such residual tensile stresses and so improves the SCC resistance. The other main reason for stress relieving is to provide dimensional or shape stability. The risk of distortion can be reduced during forming or machining operations by stress relieving. The approach to heat treatment selection A full solution anneal stress-relieving heat treatment will re-transform any martensite formed back to austenite. (This will also give the lowest magnetic permeability possible for any particular grade.) Slow cooling is advisable to avoid introducing distortion problems or residual thermal tensile stresses and so the risk of sensitisation during a slow cool may have to be accepted. The temperature ranges used in stress relieving must avoid sensitising the steel to corrosion or the formation of embrittling precipitates. As a general guideline, it is advisable that the range 480-900°C is avoided. The low carbon (304L or 316L) or the stabilised (321 or 347) types should not be at risk from corrosion sensitisation during stress relieving treatments. Stress relieving treatments for austenitic stainless steels The table shows alternative treatments in order of preference.
沉淀硬化不锈钢的热处理工艺 1.固溶处理 经固溶处理(1000～1050℃，1h，空冷)获得的组织是奥氏体加少量铁素体，在随后500～800℃进行调整处理时，由于原子在铁素体中扩散速度要比在奥氏体中快，且铁素体内含铬量高，碳化物(Cr23C6)易沿着α(δ)和r的相界面析出，又降低了奥氏体中碳及合金元素的含量，从而提高这类钢的Ms点，使之获得更多的马氏体。α(δ)铁素体量不能过多，否则不利于热加工，也不参与马氏体转变，会降低钢的强度。 2.调整处理 固溶处理后进行的中间处理，一般又称调整处理，目的是获得一定数量的马氏体，从而使钢强化，常用以下三种方法： (1)中间时效法(简称T处理法)固溶处理后再加热至(760±15)℃，保温90min，因有Cr23C6碳化物从奥氏体中析出，降低了奥氏体中的碳及合金元素含量，使Ms点升高到70℃，随后冷却到室温便得到马氏体+α铁素体+残余奥氏体组织，残余奥氏体在随后510℃时效才分解完。 (2)高温调整及深冷处理法(R处理法)固溶后，行先加热到950℃保温90min。由于升高了Ms点，冷却到室温，可得到少量马氏体；之后再经-70℃冷处理，保温8h，就可获得一定数量的马氏体。 (3)冷变形法(C处理法)固溶处理后，在室温下冷变形，冷变形时形成马氏体的数量与变形量及不锈钢的成分有关。一般变形量在
15%～20%就能获得必要数量的马氏体，过大的变形量会使马氏体发生加工硬化，使塑性显著下降。 3.时效处理(H处理) 调整处理后，均须进行时效处理。时效处理是这类钢进行强化的另一途径。当时效温度高于400℃，会从马氏体中析出金属间化合物(如Ni3Ti等)，呈高度弥散分布，起沉淀硬化作用。一般在约500℃进行时效，可获得高的强度及硬度。
304不锈钢的固溶处理热处理工艺 摘要 研究了不同热处理工艺对304奥氏体不锈钢组织和性能的影响。304奥氏体不锈钢试块进行1050℃保温30min固溶处理，分别在水中和在空气中冷却。结果发现得出组织均为单相奥氏体，水中冷却不锈钢硬度更高，说明水冷后获得更大的内应力。原材料进行650℃保温60min敏化处理和800℃保温60min敏化处理，对比得出在800℃保温60min时更容易发生晶间腐蚀。因此，304不锈钢热处理时应避免在敏化温度区间内较高温度停留较长的时间。 奥氏体不锈钢是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、含Ni8%—10%、C约0．1%时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化。如加入S，Ca，Se，等元素，则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧化性、酸介质腐蚀外，如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0．03%或含Ti、N，就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能，在各行各业中获得了广泛的应用［1—5］。 304奥氏体不锈钢作为一种用途广泛的钢，具有良好的腐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能；冲压、弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象，无磁性。用于家庭用品（餐具、橱柜、锅炉、热水器），汽车配件，医疗器具，建材，化学，食品工业，船舶部件。根据不同的要求，其常用的热处理工艺主要有：固溶处理、稳定化处理和去应力处理等［6，7］，由其应用的广泛性，其热处理工艺的研究对生产有很好的指导意义。1实验方法实验原材料为304奥氏体不锈钢（国内牌号为0Cr18Ni9）化学成分为碳≤0．08%，硅≤1．00%，锰≤2．00%，磷≤0．045%，硫0．03%，镍8．0%—10．5%，铬18%—20%。原材料通过热轧而成，切割成直径20mm，高20mm的圆柱体试样。对试样分别在1050℃，保温30min空冷和水冷进行固溶处理，在650℃并保温1h段后空冷和800℃并保温1h空冷至室温，进行敏化处理。对原材料和热处理试样采用洛氏硬度计和金相显微镜进行硬度和金相组织分析。 2实验结果与讨论 2．1原材料夹杂物的测定结果 按照国标《GB/T10561—2005钢中非金属夹杂物含量的测定》实验方法，对原材料非金属夹杂物如图1所示，在100倍下与标准图对比，可以得出原材料含有两类夹杂物。沿轧制方向排成一列为氧化铝类（B类），从粒度粗细和长度可以判断是细系，1．5级。形态比小，成黑色无规则分布的颗粒为球状氧化物类（D类），从粒度和数量可以判断是细系，1．5级。所以测定结果为细系B1．5，细系D1．5。因此，夹杂物等级符合国家标准。 2．2原材料的金相组织及力学性能分析 原材料金相组织如图2所示。浸蚀方法为高氯化铁5g，盐酸10mL，酒精500mL混合液，浸蚀10min。奥氏体晶粒均匀细小，根据《GB/T6394—2002金属平均晶粒度测定法》，晶粒度可评定为5．5级。另外，晶粒中伴有孪晶，黑点为非金属夹杂物。从金相图片可看出此原材料已经经过固溶处理。原材料各种硬度测量如表1所示，硬度分布比较均匀，平均值为HB187左右。 表1原材料各种硬度测量值表