不锈钢的热处理

不锈钢304 3/4 1/2H去应力退火工艺

去应力退火

去应力退火是为了消除由于塑性形变加工、焊接等而造成的以及铸件内存在的残余应力而进行的退火工艺。

锻造、铸造、焊接以及切削加工后的工件内部存在内应力，如不及时消除，将使工件在加工和使用过程中发生变形，影响工件精度。采用去应力退火消除加工过程中

产生的内应力十分重要。

去应力退火的加热温度低于相变温度A1，因此，在整个热处理过程中不发生组织转变。内应力主要是通过工件在保温和缓冷过程中消除的。为了使工件内应力消除

得更彻底，在加热时应控制加热温度。一般是低温进炉，然后以100℃/h左右得加热速度加热到规定温度。焊接件得加热温度应略高于600℃。保温时间视情

况而定，通常为2～4h。铸件去应力退火的保温时间取上限，冷却速度控制在（20～50）℃/h，冷至300℃以下才能出炉空冷。

不锈钢弹簧热处理不锈钢材料弹簧的热处理

1.奥氏体不锈弹簧钢的热处理

(1)固溶处理

奥氏体不锈弹簧钢固溶处理规范

材料牌号 处理温度℃ 冷却方式 设备

1Cr18Ni9 棒材：1100～1150 水冷 1.高温盐炉适用于棒材和厚板材

2.真空油淬炉或真空气淬炉适用于薄板、带材、管材以及小型精密弹性元件 板材：1080～1130 水或油冷

带材：1020～1070 水冷，油冷或者气冷

1Cr18Ni9Ti 棒材：1060～1140 水冷

板材：1050～1130 水或油

带材：1020～1070 水冷，油冷或者气冷

0Cr17Ni14Mo2 1020～1120 水冷，油冷或者气冷

0Cr18Ni12Mo2Ti 1020～1100 水冷，油冷或者气冷

1Cr18Ni12Mo2Ti 1020～1100 水冷，油冷或者气冷

(2)稳定回火处理

奥氏体不锈弹簧钢稳定回火处理规范

材料牌号 处理温度℃ 保温时间(h) 设备

1Cr18Ni9 430～480 2h 真空炉

或

时效炉 1Cr18Ni9Ti

0Cr17Ni14Mo2 380～480 2n

0Cr18Ni12Mo2Ti

1Cr18Ni12Mo2Ti

备注：用冷拉强化处理的钢丝并经冷成性的弹簧，作消应力回火处理的规范见表2

2.马氏体不锈弹簧钢的热处理

(1)马氏体不锈弹簧钢的预备热处理 马氏体不锈弹簧钢属于马氏体相变强化钢

马氏体不锈弹簧钢的预备热处理工艺

材料牌号 不完全退火 低温退火

加热温度℃ 冷却介质 布氏硬度压痕mm 加热温度℃ 冷却介质 布氏硬度压痕mm

2Cr13

870-900 随炉冷却至 600℃后出炉空≥4.4 730～780

空气 ≥4.0

3Cr13 ≥4.2 730～780 ≥4.0

4Cr13 ≥4.0 730～780 ≥4.0 冷

1Cr17Ni2 670～690 ≥3.5

奥氏体型不锈钢

奥氏体不锈钢的热处理有以下几种：

（1）固溶处理 这种热处理是将不锈钢零件加热到固溶温度（1050～1100℃），让所有碳化物及冷加工形成的马氏体全部溶入和转变成奥氏体，然后快冷，在室温下保持单相高温组织。这种热处理可以得到最软而塑性最高的状态。

（2）应力松驰处理 冷加工产生的内应力可以通过较低的温度退火（275～450℃，0.5～2h）予以消除。经过这种处理后，力学性能可以改善；但延伸率没有改变。

（3）稳定化处理 为了防止晶间腐蚀，在奥氏体钢中加入少量的钛或银，并进行所谓的稳定化处理。这种处理将样品加热至900℃，使大部分碳化铬溶解，而溶解了的碳与钛或银化合为比碳化铬稳定的TiC或NbC，使碳化铬不再在晶间析出。这种处理对力学性能没有明显影响。

（4）消作σ相的热处理 在高铬奥氏体钢含镍不足的情况下，热处理时可能会产生σ相，使钢的ak值下降。这类钢σ相形成温度约为500～970℃。避开σ相形成温度而加热至更高温度时，σ相可以转变成高温铁素体相而使韧性恢复。

常用奥氏体不锈钢的热处理制度及力学性能见表8。

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）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。