鐵素體不銹鋼鍛件及熱處理
2020-04-30 14:47
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以不銹性，耐蝕性為主要特征，且鉻的質量分數至少為10.5%,其基體以體心立方晶體結構的鐵素體組織（a相）為主，有磁性，一般不能通過熱處理硬化，但冷加工可使其輕微強化的不銹鋼，稱為鐵素體型不銹鋼。
鐵素體不銹鋼鍛件碳含量很低，是以鉻為主要合金元素的，在使用狀態下是以鐵素體組織為主的不銹鋼。此類鋼的單相組織在一定溫度范圍內加熱和冷卻時不發生相變，因此不能通過熱處理強化。該類鋼具有強磁性，其典型的鋼種是10Crl7。鐵素體不銹鋼除具有不銹性和耐一般腐蝕性外，其耐氯化物應力腐蝕、耐點蝕、耐縫隙腐蝕等局部腐蝕性能優良，是此類鋼耐蝕性的主要優點。鐵素體不銹鋼強度高，冷加工硬化傾向低，其熱導率高，為奧氏體不銹鋼的130%～150% ,而線脹系數僅為Cr-Ni奧氏體不銹鋼的60% ～70%。與用量大的鉻鎳奧氏體不銹鋼相比，大部分鐵素體不銹鋼不含鎳，只有極個別的鐵素體不銹鋼含有少量的鎳,因而是一種節鎳不銹鋼。
但鐵素不銹鋼鍛件自問世以來90年中，與奧氏體不銹鋼相比，其用途是非常有限的，產量也比較低。這是因為鐵素體不銹鋼，其室溫、低溫韌性差，缺口敏感性高，對晶間腐蝕比較敏感，而且這些缺點隨鐵素體不銹鋼部件截面尺寸的增加、冷卻速度的變慢和焊接的熱影響而更加強烈地顯示出來。近年來，隨著冶煉新工藝的出現，鐵素體不銹鋼性能有所改善，發展了許多焊接性好，可加工性優良的鐵素體不銹鋼新品種。鐵素體不銹鋼在一定的溫度范圍內加熱和冷卻不發生相變，所以不能通過熱處理來強化。鐵素不銹鋼熱處理的目的，主要是為了消除因冷變形加工及焊接所產生的內應力，改善可加工性和獲得單一的鐵素體組織；其次是通過熱處理消除鑄件在凝固過程中產生的偏析，使其組織均勻化；再次，是為了消除焊接過程中所形成的相變產物和475°C脆性。
常用鐵素體不銹鋼鍛件的熱處理方法為退火，退火溫度一般為650?850°C,最高退火溫度不超過850°C,主要是為了避免晶粒長大以及發生奧氏體相變，以致在快速冷卻時發生馬氏體轉變而不能達到軟化的目的。當溫度高于90°C時，還將使晶粒長大而使其變脆。退火保溫時間為1～2h,也可按材料厚度計算保溫時間 (1. 5min/mm)。鐵素體不銹鋼在退火后應快速冷卻（水冷或空冷），而且一定要縮短在370?550°C溫度范圍內的停留時間，特別是高鉻鐵素體不銹鋼。如果在此溫度范圍內停留時間過長，很容易發生475°C脆性現象，即硬度增高，伸長率大幅度下降，甚至為零，同時鐵素體不銹鋼的耐蝕性也將降低。
