การรักษาความร้อนสําหรับสแตนเลสเป็นอย่างไร?

การรักษาความร้อนสําหรับสแตนเลสเป็นอย่างไร?

1 เฟอร์ริตสแตนเลส

ธาตุสกัดส่วนหลักคือ Cr หรือเพิ่มปริมาณเล็ก ๆ ของธาตุเฟอริตที่มั่นคง เช่น Al, Mo ฯลฯ และโครงสร้างเป็นเฟอริต ความแข็งแรงไม่สูงและคุณสมบัติไม่สามารถปรับปรุงโดยการรักษาความร้อน. มันมีความพลาสติกที่แน่นอนและเปราะบางค่อนข้าง. มันมีความทนทานต่อการกัดกรองที่ดีในสื่อการออกซิเดน (เช่นกรดไนทริก) และความทนทานต่อการกัดกรองที่ต่ําในสื่อการลด.

2 สแตนเลส austenitic

มี Cr สูง โดยทั่วไปมากกว่า 18% และมีประมาณ 8% Ni บางส่วนใช้ Mn แทน Ni เพื่อเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อนต้องเพิ่ม. มันไม่ได้เปลี่ยนแปลงระยะเมื่อทําความร้อนและทําความเย็น และไม่สามารถเสริมสร้างด้วยการรักษาด้วยความร้อน. มันมีความแข็งแรงต่ํา, ความพลาสติกสูงและความแข็งแรงสูงมีความทนทานต่อการกัดกร่อนที่แข็งแรงต่อสื่อที่ออกซิเดน, และหลังจากเพิ่ม Ti และ Nb, มันมีความทนทานที่ดีต่อการกัดกรอกระหว่างเมล็ด

3 เหล็กไร้ขัดเหล็กมาร์เทนซิต

สแตนเลสมาร์เทนซิทส่วนใหญ่มี 12 ~ 18% Cr และปริมาณ C ปรับตามความต้องการโดยทั่วไป 0.1 ~ 0.4%บางส่วนเพื่อปรับปรุงความมั่นคงของแอนติเทมเปอร์, เพิ่ม Mo, V, Nb, ฯลฯ หลังจากที่ทําความร้อนในอุณหภูมิสูงและเย็นในความเร็วที่กําหนด, โครงสร้างโดยพื้นฐานคือมาร์เทนไซต์. ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของ C และธาตุสกัด,บางชนิดอาจมีฟีริทในปริมาณน้อยการเปลี่ยนแปลงระยะเกิดขึ้นเมื่อทําความร้อนและทําความเย็น ดังนั้นโครงสร้างและรูปร่างของเนื้อเยื่อสามารถปรับเปลี่ยนได้ในช่วงที่กว้างขวาง โดยเปลี่ยนคุณสมบัติความทนทานต่อการกัดกร่อนไม่ดีเท่าออสเทนไทสแตนเลสที่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนที่ดีในกรดอินทรีย์และความทนทานต่อการกัดกร่อนที่ต่ําในสื่อ เช่นกรดซัลฟูริคและกรดฮิดรอคลอริก

4 เหล็กไร้สแตนเลสเฟอริต-ออสเตนติก ดับเพลส

โดยทั่วไป, เนื้อหา Cr คือ 17 ~ 30%, และเนื้อหา Ni คือ 3 ~ 13%. นอกจากนี้, Mo, Cu, Nb, N, W และธาตุสกัดอื่น ๆ ถูกเพิ่มขึ้น, และเนื้อหา C ถูกควบคุมให้ต่ํามาก.ขึ้นอยู่กับสัดส่วนของธาตุสับสนบางส่วนเป็นเฟอริต ส่วนใหญ่เป็นออสเทนไทต์ สร้างสแตนเลสแบบดับเพล็กซ์หลังจากการรักษาด้วยความร้อน, ความแข็งแรงของมันสูงกว่าของเหล็กไร้ขัด austenitic น้อยน้อย, และความพลาสติกและความแข็งแรงของมันดี. โดยพื้นฐานการรักษาความร้อนไม่สามารถใช้เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของมัน.มีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูง, โดยเฉพาะในสื่อที่มี Cl และน้ําทะเล, และมีความทนทานที่ดีต่อการกัดกร่อน, การกัดกร่อนในช่องแตก, และการกัดกร่อนแรง.

5 สแตนเลสที่แข็งแรงจากการตกฝน

สารประกอบมีลักษณะว่านอกจากธาตุเช่น C, Cr และ Ni แล้ว มันยังมีธาตุเช่น Cu, Al และ Ti ที่สามารถหลอมลงตามเวลาคุณสมบัติทางกลสามารถปรับปรุงผ่านการรักษาความร้อน, แต่กลไกการเสริมของมันแตกต่างจากเหล็กไร้ขัดสีมาร์เทนซิตดังนั้นความทนทานต่อการกัดกร่อนของมันดีกว่าสแตนเลสมาร์เทนซิต และเท่ากับสแตนเลส Cr-Ni austenitic.

การบําบัดความร้อนของเหล็กไร้ขัด

คุณสมบัติการประกอบของเหล็กไร้ขัดเหล็ก ซึ่งประกอบด้วยจํานวนมากของธาตุสแตนเลส ส่วนใหญ่ Cr เป็นเงื่อนไขพื้นฐานสําหรับเหล็กไร้ขัดเหล็กและความทนทานต่อการกัดกร่อนของมันเพื่อให้มีบทบาทอย่างเต็มที่ขององค์ประกอบเหล็กสับสน และได้รับคุณสมบัติทางกลและความทนทานต่อการกัดกร่อนที่ดีที่สุด, มันต้องได้รับด้วยวิธีการรักษาความร้อน

1 การบําบัดความร้อนของเหล็กไร้สแตนเลสเฟอริต

สแตนเลสเฟอริติกโดยทั่วไปเป็นโครงสร้างเฟอริตเดียวที่มั่นคงที่ไม่เปลี่ยนแปลงระยะเมื่อทําความร้อนและทําความเย็น ดังนั้นคุณสมบัติทางกลจึงไม่สามารถปรับปรุงด้วยการรักษาด้วยความร้อนเป้าหมายหลักของมันคือการลดความเปราะบางและปรับปรุงความต้านทานต่อการกัดกรอกระหว่างเมล็ด.

ความเปราะบางในระยะ 1σ

สแตนเลสเฟอริติกเป็นสแตนเลสที่สร้าง σ phase ได้ง่ายมาก ซึ่งเป็นส่วนผสมโลหะที่อุดมไปด้วย Cr ที่แข็งและแตกง่ายทําให้เหล็กเปราะบางและเพิ่มความเปราะบางต่อการกัดกรอง. การสร้าง σ ช่วงที่เกี่ยวข้องกับการประกอบ. นอกจาก Cr, Si, Mn, Mo, ฯลฯ ทั้งหมดส่งเสริมการสร้าง σ ช่วงที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการแปรรูปโดยเฉพาะการทําความร้อนและอยู่ภายในช่วง 540 ~ 815 °C, ซึ่งส่งเสริมการสร้าง σ ช่วง. อย่างไรก็ตาม การสร้าง σ ช่วงเป็นกลับกลับได้และการทําความร้อนอีกครั้งถึงอุณหภูมิที่สูงกว่าอุณหภูมิการสร้าง σ ช่วงจะละลายมันในสารละลายแข็ง.

2ความแตกง่ายที่ 475 °C

เมื่อสแตนเลสเฟอริทิกถูกทําความร้อนเป็นเวลานานในช่วง 400 ~ 500 ° C มันจะแสดงลักษณะของความแข็งแรงเพิ่มขึ้น, ความแข็งแรงลดลง, และความเปราะบางเพิ่มขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ระดับ 475 องศาเซลเซียสซึ่งเรียกว่าความเปราะบาง 475 องศาเซลเซียส เพราะในอุณหภูมินี้อะตอม Cr ในเฟอริตจะจัดเรียงใหม่ เพื่อสร้างพื้นที่ที่รวย Cr ที่สอดคล้องกับระยะต้นส่งผลให้เกิดการบิดเบือนของกล่องและความเครียดภายในเมื่อบริเวณที่อุดม Cr เกิดขึ้น, บริเวณที่อุดม Cr ต้องปรากฏ, ซึ่งมีผลกระทบทางลบต่อความทนทานต่อการกัดกรอง.เมื่อเหล็กถูกทําความร้อนอีกครั้งถึงอุณหภูมิที่สูงกว่า 700 °C, การบิดเบือนและความเครียดภายในจะถูกกําจัด และความเปราะบางที่ 475 °C จะหายไป

3ความเปราะบางในอุณหภูมิสูง

เมื่อทําความร้อนสูงกว่า 925 °C และเย็นลงอย่างรวดเร็ว สารประกอบที่เกิดจาก Cr, C, N ฯลฯ จะตกอยู่ในเมล็ดและขอบเขตของเมล็ด ส่งผลให้ความเปราะบางและการเกรดระหว่างเมล็ดเพิ่มขึ้นสารผสมนี้สามารถกําจัดโดยการเย็นอย่างรวดเร็วหลังจากการทําความร้อนในอุณหภูมิ 750 ~ 850 °C.

กระบวนการบําบัดด้วยความร้อน

1 การเล็บ

เพื่อกําจัดช่วง σ, ความเปราะบาง 475 °C และความเปราะบางอุณหภูมิสูง, การรักษา annealing สามารถใช้, การทําความร้อนและการกันความร้อนที่ 780 ~ 830 °C, และจากนั้นการทําความเย็นด้วยอากาศหรือการทําความเย็นเตาอบ.

สําหรับเหล็กไร้สแตนเลสเฟอริติกที่บริสุทธิ์สุด (มี C ≤ 0.01%, ควบคุม Si, Mn, S และ P อย่างเคร่งครัด) อุณหภูมิการทําความร้อนในการเผาไหม้สามารถเพิ่มขึ้น

2การรักษาความเครียด

หลังการปั่นและการทํางานเย็นชิ้นส่วนอาจเกิดความเครียด หากการผสมผสานไม่เหมาะสมในสถานการณ์เฉพาะเจาะจงและอากาศเย็นสามารถดําเนินการในช่วง 230 ~ 370 °C เพื่อกําจัดส่วนหนึ่งของความเครียดภายในและปรับปรุงความพลาสติก.

2 การรักษาความร้อนจากสแตนเลส austenitic

ผลของ Cr, Ni และธาตุเหล็กผสมอื่น ๆ ในเหล็กไร้ขัด austenitic ทําให้จุด Ms ลดต่ํากว่าอุณหภูมิห้อง (-30 ~ -70 ° C) โครงสร้าง austenite ได้รับการรับรองว่ามีความมั่นคงดังนั้นไม่มีการแปลงเฟสเกิดขึ้นเหนืออุณหภูมิห้อง ระหว่างการทําความร้อนและทําความเย็นฉะนั้น, เป้าหมายหลักของการรักษาความร้อนของเหล็กไร้ขัด austenitic ไม่ใช่การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกล, แต่เพื่อเพิ่มความทนทานต่อการกัดกรอง.

1 การบําบัดสารละลายของสแตนเลส austenitic

ผล:

1 การหลอมและการละลายคาร์บิดสแตนเลสในเหล็ก

C เป็นหนึ่งในธาตุประกอบเหล็กในเหล็ก นอกจากมีผลในการเสริมแข็งของมันแล้ว มันยังเป็นอันตรายต่อความทนทานต่อการกัดกร่อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อ C และ Cr สร้างคาร์บิดผลร้ายยิ่งกว่านี้ดังนั้น ควรพยายามลดการปรากฏของมัน เหตุผลนี้ขึ้นอยู่กับลักษณะของ C ที่เปลี่ยนแปลงกับอุณหภูมิใน austenite, นั่นคือความละลายคือใหญ่ที่อุณหภูมิสูงและความละลายคือเล็กที่อุณหภูมิต่ํา.รายงานว่าความละลายของ C ใน austenite คือ 0.34% ในอุณหภูมิ 1200 °C; 0.18% ในอุณหภูมิ 1000 °C; 0.02% ในอุณหภูมิ 600 °C; และยังต่ํากว่าในอุณหภูมิห้องแล้วเย็นลงอย่างรวดเร็ว เพื่อไม่ให้มีเวลาตก, รับประกันความทนทานต่อการกัดกรองของเหล็ก, โดยเฉพาะความทนทานต่อการกัดกรองระหว่าง

ระยะ 2σ

ถ้าเหล็ก austenitic ถูกทําความร้อนเป็นเวลานานในช่วง 500-900 °C หรือเมื่อธาตุ เช่น Ti, Nb และ Mo ถูกเพิ่มขึ้นในเหล็ก, การตกของ σ ช่วงจะส่งเสริม,ทําให้เหล็กแตกง่ายขึ้น และลดความทนทานต่อการกัดกร่อนวิธีการกําจัด σ phase ก็คือ การละลายมันในอุณหภูมิที่สูงกว่าการฝนที่เกิดขึ้นได้ และจากนั้นเย็นมันเร็วเพื่อป้องกันการฝนต่อไป

การทํางาน:

ในมาตรฐาน GB1200 ระยะอุณหภูมิการทําความร้อนที่แนะนํากว้าง: 1000 ~ 1150 ° C และ 1020-1080 ° C มักจะใช้เป็นต้น. และปรับอุณหภูมิการทําความร้อนให้เหมาะสม ภายในช่วงที่อนุญาต หากอุณหภูมิการทําความร้อนต่ํา C-Cr คาร์ไบด์ไม่สามารถละลายได้อย่างสมบูรณ์ หากอุณหภูมิสูงเกินไปเมล็ดจะเติบโตและความทนทานต่อการกัดกร่อนจะลดลง.

วิธีการเย็น: เย็นเร็วเพื่อป้องกันคาร์บิดจากการหลั่งลงอีกครั้ง ในประเทศของเราและมาตรฐานแห่งชาติอื่น ๆ บางอย่าง "การเย็นเร็ว" หลังการละลายของสารแข็งพื้นฐานจากวรรณกรรมและประสบการณ์ทางปฏิบัติที่แตกต่างกัน, ระดับของ "รวดเร็ว" สามารถเข้าใจดังนี้:

สารที่มีสาร C ≥ 0.08%; สารที่มีสาร Cr > 22% และสาร Ni มากกว่า; สารที่มีสาร C < 0.08% แต่ขนาดจริง > 3 มิลลิเมตร ควรเย็นด้วยน้ํา

คอนเทนท์ C < 0.08% ขนาด <3 มม สามารถทําความเย็นด้วยอากาศได้

ขนาดประสิทธิภาพ ≤0.5mm สามารถเย็นด้วยอากาศ

2 การรักษาความแข็งแรงของสแตนเลส austenitic

การรักษาความแข็งแรงด้วยความร้อนจํากัดสําหรับเหล็กไร้ขัด austenitic ที่มีธาตุความแข็งแรง Ti หรือ Nb เช่น 1Cr18Ni9Ti, 0Cr18Ni11Nb เป็นต้น

ผล:

อย่างที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ Cr รวมกับ C เพื่อสร้างสารประกอบ Cr23C6 และหลอมลงที่ขอบแกรน ซึ่งเป็นสาเหตุของการลดความทนทานต่อการกัดสลายของเหล็กไร้ขัด austeniticCr เป็นธาตุที่สร้างคาร์ไบด์ที่แข็งแรง และจะรวมกับ C และตกเป็นฝุ่น ตราบใดที่มีโอกาสฉะนั้น, ธาตุ Ti และ Nb ที่มีความสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งกว่า Cr และ C จะถูกเพิ่มเข้าไปในเหล็ก, และเงื่อนไขถูกสร้างขึ้นเพื่อให้ C สามารถประกอบกับ Ti และ Nb อย่างดี. , ลดโอกาสของ C และ Cr การรวมกัน, เพื่อ Cr สามารถคงอยู่ใน austenite, โดยประกันความทนทานต่อการกัดกรองของเหล็ก.การรักษาความร้อนที่มั่นคงมีบทบาทในการรวม Ti, Nb และ C เพื่อทําให้ Cr ใน austenite ได้มั่นคง

การทํางาน:

อุณหภูมิการทําความร้อน: อุณหภูมินี้ควรสูงกว่าอุณหภูมิการละลายของ Cr23C6 (400-825 °C)ต่ํากว่าหรือสูงกว่าเล็กน้อยจากอุณหภูมิการละลายเริ่มต้นของ TiC หรือ NbC (เช่นช่วงอุณหภูมิการละลายของ TiC คือ 750-1120 °C)ปรับอุณหภูมิการทําความร้อนให้มั่นคง โดยทั่วไปเลือกที่ 850-930 °C ซึ่งจะละลาย Cr23C6 ได้อย่างสมบูรณ์แบบ ทําให้ Ti หรือ Nb สามารถรวมกับ C ในขณะที่ Cr จะยังคงอยู่ใน austenite

วิธีทําความเย็น: โดยทั่วไปใช้การทําความเย็นด้วยอากาศ แต่ยังสามารถใช้การทําความเย็นด้วยน้ํา หรือทําความเย็นด้วยเตาไฟด้วย ซึ่งต้องกําหนดตามสภาพเฉพาะของชิ้นส่วนอัตราการเย็นไม่มีผลกระทบที่สําคัญต่ออัตราการปรับตัวจากผลการวิจัยการทดลองของเรา เมื่อทําความเย็นจากอุณหภูมิความมั่นคง 900 °C ถึง 200 °C อัตราการเย็นคือ 0.9 °C/min และ 15.6 °C/minโครงสร้างโลหะความแข็งแรง และความต้านทานต่อการกัดกรอกระหว่างเมล็ดเมล็ดเมล็ด ก็เหมือนกัน