不锈钢敏化

SUS304不锈钢薄板加工硬化及退火软化SUS304是一种18-8系的奥氏体不锈钢，通常用作冲压垫圈类紧固件。

由于其冲压在各部分材料的形变程度各不相同，大约在15%~40%之间，因此材料的加工硬化程度也有差异。

SUS304不锈钢薄板冷加工以后，微观上滑移面及晶界上将产生大量位错，致使点阵产生畸变。

畸变量越大时，位错密度越高，内应力及点阵畸变越严重，使金属变形抗力和强度、硬度等随变形程度而增加，塑性指标伸长率、断面收缩率降低。

当加工硬化达一定程度时，如继续形变，便有开裂或脆断的危险，成形后其残余应力极易引起工件自爆破裂。

在环境气氛作用下，放置一段时间后，工件会自动产生晶间开裂（通常称为“季裂”）。

故在SUS304不锈钢冲压成形过程中，一般都必须进行工序间的软化退火，即中间退火，以消除残余应力，降低硬度，恢复材料塑性，以便能进行下一道加工。

试验材料及分析试验材料：SUS304，厚度0.7±0.05mm，其化学成分（质量分数：W%）≤0.08%C、≤1.00%Si、≤2.00%Mn、≤0.04%P、≤0.030%S、8.00%~10.50%Ni、18%~20%Cr。

表1 不同预形变量对 SUS304 不锈钢力学性能的影响预形变量/％屈服强度Re/MPa 抗拉强度Rm/MPa 伸长率A/%屈强比Re/Rm硬度HVO.20 270 705 63 38.3 17515 585 855 44 68.5 26520 630 860 40 73.3 28025 760 920 39 82.6 30040 980 1025 22 95.6 335由表1可知，随着预形变量的增加， SUS304 不锈钢的屈服强度和抗拉强度增明显提高，硬度值增加，耐塑性下降，产生了明显的加工硬化现象。

同时，也可以清楚看出，随着预形变量的增加，试样的屈强比也随之增加，这说明试样的可成形性也会随着冷变形量的增加而降低。

退火软化工艺经加工硬化的SUS304不锈钢可采用高温和低温退火两种方式来恢复塑性，降低硬化程度，并消除或减少残余应力，为了不使材料产生敏化，退火时应避开500℃~850℃的敏化温度范围。

敏化处理对304不锈钢板晶间腐蚀的影响丰玉玺;陈丽芳;陈安源;许万剑;刘斌【摘要】对经固溶处理的304不锈钢板进行不同时间的敏化处理实验,电解腐蚀后研究敏化时间对304不锈钢耐蚀性的影响.通过分析发现随着敏化时间的延长,腐蚀沟的宽度越大,腐蚀程度越重,说明析出的(CrFe)23C6型碳化物越多,造成晶界贫铬,降低了材料耐蚀性.【期刊名称】《热处理技术与装备》【年(卷),期】2017(038)001【总页数】3页(P15-17)【关键词】不锈钢;晶间腐蚀;敏化处理【作者】丰玉玺;陈丽芳;陈安源;许万剑;刘斌【作者单位】国家不锈钢制品质量监督检验中心,江苏泰州225721;国家不锈钢制品质量监督检验中心,江苏泰州225721;国家不锈钢制品质量监督检验中心,江苏泰州225721;国家不锈钢制品质量监督检验中心,江苏泰州225721;国家不锈钢制品质量监督检验中心,江苏泰州225721【正文语种】中文【中图分类】TG172.6晶间腐蚀指的是材料腐蚀过程沿着晶界进行[1]，造成晶粒间的结合力降低，从而造成材料的强度下降[2]，当材料发生晶间腐蚀时仅通过材料外在观察是很难预判的，因此它带来的破坏往往是非常恶劣和突然的。

材料产生晶间腐蚀归根结底主要是材料内部存在不均衡的电化学位，产生电化学腐蚀。

晶间腐蚀的机理主要有以下两种：第一种是贫铬理论，主要是指材料经过一定时间的敏化处理，在晶界上析出(CrFe)23C6型碳化物，造成晶界及其附近区域贫铬，降低了材料的耐蚀性，贫铬理论是不锈钢晶间腐蚀中认可度较高的理论[3-4]；第二种是第二相析出理论，该理论认为产生晶间腐蚀的主要原因是晶界出现有害σ相，它是一种Fe与Cr形成的金属间化合物，该理论主要用来解释超低碳不锈钢的腐蚀机理[4]。

两种理论通过大量的实验得到验证，目前能够比较好地解释不锈钢的晶间腐蚀机理。

201、202、301、304、316等奥氏体不锈钢的晶间腐蚀主要是由于含铬碳化物析出引起晶界附近区域贫铬，耐蚀性下降引起的。

不锈钢是否需要焊后热处理焊后热处理的作用：通过焊后热处理可以解决焊接残余应力，软化淬硬区，改善组织，减少含氢量，从而降低焊接接头的延迟裂纹倾向。

问题案例：既然焊后热处理可以解决焊接残余应力，那是否所有的金属材料都需要焊后进行热处理？某石化公司高温高压渣油加氢装置TP347厚壁管道（ø427×50）焊后经RT射线检测未发现超标缺陷，但经过稳定化热处理后却发现大量裂纹。

以下介绍两个定义：焊接热裂纹与再热裂纹。

定义①焊接热裂纹分为两种，其一为凝固裂纹(或叫结晶裂纹)，结晶裂纹是焊接熔池在次结晶晶界的开裂，一般发生在凝固线温度(T,)区间，结晶裂纹只出现在焊缝中，尤其易出现在弧坑中，此时也叫弧坑裂纹；其二为液化裂纹，液化裂纹是紧靠熔合线的近焊缝区过热段的母材晶界被局部重熔、出现晶间液膜分离，在收缩应力的作用下产生的裂纹，液化裂纹常出现在近焊缝区。

无论是晶界裂纹还是液化裂纹，都具有沿晶开裂的特点。

热裂纹的微观特征表现为：晶粒有明显的树枝状突出，晶间面圆滑，断口有明显的氧化。

热裂纹一般比较细小，它既可能出现在焊缝表面，也可能出现在焊缝金属内部。

347/H比321/H等更容易出现热裂纹的主要原因：铌是强烈的氮化物和碳化物形成元素，可明显提高钢的室温性能和高温性能。

铌还是一种细化晶粒的元素，含微量的铌（例如0.03%）就能显著细化钢材的晶粒，并提高钢的室温抗拉强度。

而高的强度对抗热裂反而不利。

铌与铁、碳等元素易形成低熔点共晶物，增加焊缝金属的热裂纹倾向，工程上，347/H不锈钢中的Nb/C应不小于10，但铌含量不宜超过1%。

定义②再热裂纹是指焊后对焊接接头再次加热时所产生的开裂现象。

再热裂纹常发生在靠近再结晶温度的温度区间，它与液膜无关，而是由于再结晶导致的晶界韧性陡降，在焊接残余应力发生应力松弛时引起的应变超过晶界金属的变形能力而导致的开裂。

再热裂纹的产生有两个条件：(1）存在焊接残余应力或外载荷引起的应力集中。

不锈钢知识总结（超详细）一、不锈钢定义及分类不锈钢（Stainless Steel）是不锈耐酸钢的简称，耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢；而将耐化学腐蚀介质（酸、碱、盐等化学浸蚀）腐蚀的钢种称为耐酸钢。

不锈钢指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢，又称不锈耐酸钢。

实际应用中，常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。

由于两者在化学成分上的差异，前者不一定耐化学介质腐蚀，而后者则一般均具有不锈性。

不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。

通常，按照金相组织，把普通的不锈钢分为三类：奥氏体型不锈钢、铁素体型不锈钢、马氏体型不锈钢。

在这三类基本金相组织基础上，为了特定需求与目的，又衍生出了双相钢、沉淀硬化型不锈钢和含铁量低于50%的高合金钢。

1、奥氏体型不锈钢基体以面心立方晶体结构的奥氏体组织(CY相)为主，无磁性，主要通过冷加工使其强化(并可能导致一定的磁性)的不锈钢。

美国钢铁协会以200和300系列的数字标示，如304。

2、铁素体型不锈钢基体以体心立方晶体结构的铁素体组织((a相)为主，有磁性，一般不能通过热处理硬化，但冷加工可使其轻微强化的不锈钢。

美国钢铁协会以430和446为标示。

3、马氏体型不锈钢基体为马氏体组织(体心立方或立方)，有磁性，通过热处理可调整其力学性能的不锈钢。

美国钢铁协会以410, 420以及440数字标示。

马氏体在高温下具有奥氏体组织，当以适当的速度冷却至室温时，奥氏体组织能够转变为马氏体(即淬硬)。

4、奥氏体-铁素体(双相)型不锈钢基体兼有奥氏体和铁素体两相组织，其中较少相基体的含量一般大于15%，有磁性，可通过冷加工使其强化的不锈钢，329是典型的双相不锈钢。

与奥氏体不锈钢相比，双相钢强度高，耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀及点腐蚀能力均有明显提高。

5、沉淀硬化型不锈钢基体为奥氏体或马氏体组织，并能通过沉淀硬化处理使其硬化的不锈钢。