鐵素體不銹鋼一般情況下是穩(wěn)定的單一鐵素體組織加熱、冷卻不發(fā)生相變,故不能用熱處理方法調(diào)整力學(xué)性能,其主要目的是減小脆性和提高抗晶間腐蝕能力。
①σ相脆性鐵素體不銹鋼容易生成σ相,這是一種富Cr的金屬化合物,硬而脆,特別容易在晶間形成,使鋼變脆,并增加晶間腐蝕敏感性。σ相形成與成分有關(guān),除Cr外,Si、Mn、Mo等都促進(jìn)σ相形成;還與加工過程有 關(guān),尤其在540~815℃區(qū)間加熱、停留,更促進(jìn)σ相形成。但σ相形成是可逆的,重新加熱到高于σ相形成溫度會(huì)重新溶解于固溶體中。
?、?75℃脆性鐵素體不銹鋼在400~500℃區(qū)間長時(shí)間加熱,會(huì)表現(xiàn)出強(qiáng)度升高、韌性下降即脆性增加的特征,尤其在475℃時(shí)明顯,稱475℃脆性。這是因?yàn)?,在這個(gè)溫度下,鐵素體內(nèi)的Cr原子將重新排列,形成富Cr小區(qū)域,與母相共格,引起點(diǎn)陣畸變,產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,使鋼硬度升高、脆性大了。富Cr區(qū)形成的同時(shí),必有貧Cr區(qū)出現(xiàn),這對耐蝕性有不利影響。當(dāng)將鋼重新加熱高于700℃溫度時(shí),畸變、內(nèi)應(yīng)力會(huì)消除,475℃脆性消失。
?、鄹邷卮嘈约訜岬?25℃以上,并以快速冷卻下來時(shí),Cr、C、N等形成化合物在晶內(nèi)、晶界析出,引起脆性增加和晶間腐蝕的發(fā)生。這種化合物可在750~850℃溫度加熱后快冷予以消除。
多用爐熱處理工藝:①退火? 為了消除σ相、475℃脆性及高溫脆性,可采用退火處理,在780~830℃加熱、保溫、然后空冷或爐冷。
? 對于超純鐵素體不銹鋼(含C≤0.01%,嚴(yán)格控制Si、Mn、S、P),退火加熱溫度可提高一些。
?、谌?yīng)力處理在焊接和冷加工后,零部件可能產(chǎn)生應(yīng)力,如果具體情況不宜采用退火處理,可以在230~370℃范圍內(nèi)加熱、保溫、空冷,可消除部分內(nèi)應(yīng)力,改善塑性。