经典文献摘要丨奥氏体不锈钢消除应力热处理
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一、奥氏体不锈钢必须加热到900℃才能充分消除应力,在870℃以下只能部分消除。并且必须慢冷,水淬或快冷会重新引起残余应力。
三、完全消除应力的热处理,将会破坏奥氏体不锈钢的抗腐蚀性能,为了保证抗腐蚀能力,只能进行部分消除应力的热处理。
(b)540℃925℃范围内,如果不锈钢含有铁素体(如309,309Cb,312,329)将会产生脆硬的σ相,损害不锈钢的抗腐蚀能力和延展性。(纯(fully)奥氏体不锈钢不会有这个问题,但为了防止热裂纹、提高强度、增强耐腐蚀性能,通常会有意使奥氏体不锈钢在含有一定量的铁素体。)
(d)815℃925℃范围内,铬碳化合物或σ相会出现聚集(coalescence),这种情况对抗腐蚀能力和机械性能的影响相对较小。
(f)与碳钢不同,通过热处理无法提高奥氏体不锈钢的冲击韧性。热处理过程中可能产生的σ相反而会降低冲击韧性。
热处理方法的选择应针对具体的材料、制造工艺、设计及使用环境综合考虑。除非是应力腐蚀的工况,一般不建议消除应力热处理。(若使用稳定化或超低碳不锈钢,消除应力热处理的温度有更大的选择范围。)
使用环境或热处理目的
304L或316L
非稳定化不锈钢
A,B,C,E,F
仅消除峰值应力
A,C,B(注3)
保证零件尺寸稳定性(注5)
B,900℃消除应力后,缓慢冷却;
D,900℃消除应力后,淬火或快速冷却;
F,480℃以下消除应力后,缓慢冷却;
1、从左到右,方法优先级降低;
3、多数情况不需要热处理,但在制造过程中出现敏化,可以采用热处理;
5、有严重应力腐蚀,高载荷,可能引起裂纹,及重型部件焊接后。
七、ASM手册最后举了几个实例:
(2)、316制容器在620650℃进行热处理,只能部分消除残余应力,而在海水中出现晶间腐蚀。(应进行高温完全消除应力热处理)
(4)、316L制换热器955℃消除应力热处理后,在酸性有机氯化物及氯化氨中能够抵抗应力腐蚀。(表1方法B)
八、采用稳定化和超低碳不锈钢能够避免晶间腐蚀;对于不稳定型不锈钢,经900℃热处理后,虽有碳化物在晶界析出,但也具有一定的抵抗晶间腐蚀的能力。
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