不锈钢热处理知识

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℃的温度围（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。

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（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

不锈钢材料常识

1.什么是不锈钢？

不锈钢是在普通碳钢的基础上，加入一组铬的质量分数（wCr ）大于元素的钢材，它在空气作用下能保持金属光泽，也就是具有不生锈的特性在这类钢中含有一定量的铬合金元素，能使钢材表面形成一层不溶解于某固的氧化薄膜（钝化膜），使金属与外界质隔离而不发生化学作用。在这些除含较多的铬（Cr ）外，还匹配加入较多的其他合金元素，如镍（N 在空气中、水中、蒸汽中、都具有很好的化学稳定性，而且在许多种酸、溶液中也有足够的稳定性，甚至在高温或低温环境中，仍能保持其耐腐蚀

2.不锈钢分类方法有几种？

按主要化学组成分铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等；也可以以成耐酸不锈钢和耐热不锈钢等；通常以金相组织进行分类。按金相组织分(F)型不锈钢、马氏体(M)型不锈钢、奥氏体—铁素体(A—F)型双相不锈—马氏体(A—M)型双相不锈钢和沉淀硬化(PH)型不锈钢。

(1) 铁素体型不锈钢F 铁素体具有磁性，它的部显微组织为铁素体，其数在11.5%～32.0% 围。但是碳的含量极低<0.2%,不可淬火。随着铬含其耐酸性也提高，加入钼（Mo）后，则可提高耐酸腐蚀性和抗应力腐蚀 (2) 马氏体型不锈钢M 其显微组织为马氏体，马氏体不锈钢同样也具有钢中铬的质量分数为11.5%-18.0% 但碳的质量分数最高达0.6% 。碳含提高了钢的强度和硬度。在这类钢中加入的少量镍可以促使生成马氏体，高其耐蚀性。这类钢具有一定的耐蚀性和较好的热稳定性以及热强性，可

低于700℃以下长期工作的耐热钢使用。它广泛用来制造对韧性和冲击高的零件，如汽轮机的叶片、燃机排气阀和医疗器械。

(3) 奥氏体型不锈钢F 其显微组织为奥氏体，它是在高铬不锈钢中（17加适当的镍（镍的质量分数为8%-25%）而形成的，具有奥氏体型不锈钢热处理使晶粒细化，也不能经过淬火来提高其硬度。这类钢的冷加工硬化常没有磁性，经过冷作可在钢析出少量铁素体或马氏体的组织，会出现少氏体型的钢板的综合性能最好，既有足够的强度，又有极好的塑性同时硬这也是它们被广泛采用的原因之一。奥氏体型不锈钢同绝大多数的其它金似，其抗拉强度、屈服强度和硬度，随着温度的降低而提高；塑性则随着减小。其抗拉强度在温度15～800 围增大较快，温度进一步降低时则变屈服强度有增长是较为均匀的。更重要的是：随着温度的降低，其冲击韧度并不存在脆性转变温度。

(4)其他特殊材料的应用领域开发出特殊材料。例如:所说的奥氏体一铁素其显微组织为奥氏体加铁素体。它含有18-25% 的铬，4-7% 的镍以及镍、镍- 铜、镍- 铬以及其他以镍- 铬为基础的特殊不锈钢也属于此类材料具有特殊的特性，有固定的材料名称，如

ronifer,Nikrofer,AIIoy,ferrotherm,HasteIIoy,IncoIoy,InconeI,MoneI 。也有属材料号及其化学成份。

3.中国与世界各地区不锈钢钢号近似对照

304不锈钢；

C≤0.08 Cr 18.0～20.0 Ni8.00～10.50 屈服强度（N/mm2）≥205

抗拉强度≥520

延伸率（%）≥40

硬度HB ≤187 HRB≤90 HV ≤200 密度7.93 g·cm-3

比热c(20℃)0.502 J·(g·C)-1

热导率λ/W(m·℃)-1 (在下列温度/℃)

20 100 500

12.1 16.3 21.4

线胀系数α/(10-6/℃) (在下列温度间/℃)

20～100 20～200 20～300 20～400

16.0 16.8 17.5 18.1

电阻率0.73 Ω·mm2·m-1

熔点1398～1420℃

316L不锈钢

C≤0.03 Ni12.00～15.00 Mo ≥175 Mn<=2.0

Si<=1.0 Cr16--18 Mo1.8-2.5 S<=0.030 P<=0.035 屈服强度（N/mm2）≥480

抗拉强度延伸率（%）≥40

硬度HB≤187 HRB≤90 HV≤200

密度7.87 g·cm-3

比热c(20℃)0.502 J·(g·C)-1

热导率λ/W(m·℃)-1 (在下列温度/℃)

100 300 500

15.1 18.4 20.9

线胀系数α/(10-6/℃) (在下列温度间/℃)