304不銹鋼可以熱處理加硬嗎
304不銹鋼,是美國的標(biāo)準(zhǔn)叫法。SUS304則是日本的叫法。也就是我國的0Cr18Ni9 ,常溫下為奧氏體,淬火工藝無法實現(xiàn)硬化,可采用滲氮處理表面強硬化,但深度是很有限的。
304一類的奧氏體不銹鋼,不能通過高溫?zé)崽幚硖岣哂捕?,一般采用固溶處理,提高耐蝕性與降低硬度。
奧氏體提高硬度有以下方法:
一、QPQ處理,硬度高,但表面呈黑色,無本色,耐蝕性較好
二、對于變形大的產(chǎn)品,可以采用時效處理,基本上在基體的基礎(chǔ)上提高200(Hv)視變形程度而定
三、形變硬化
410一類的馬氏體不銹鋼:
采用高溫?zé)崽幚砜梢蕴岣哂捕?,也可采用退火工藝降低硬?br />
17-4一類的沉淀硬化型不銹鋼
先固溶,再時效可提高硬度
316不銹鋼可以熱處理調(diào)質(zhì)嗎?要求抗拉強度大于800N/mm2。
不銹鋼熱處理知識
淬火
(C)
將金屬或其制品加熱到給定溫度,并保溫一定時間,然后快速冷卻(常在水、油中冷卻),稱為淬火。一般經(jīng)淬火處理后硬度大大增加,但塑性降低。
回火
將經(jīng)過淬火的金屬重新加熱到給定溫度,并保溫一定時間后進行冷卻的工藝叫回火。其目的是消除淬火所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,降低硬度和脆性,獲得所需要的機械性能(高溫回火也叫調(diào)質(zhì))。
正火
將金屬加熱到一定的溫度,并保溫一定時間,然后在空氣中冷卻,這種工藝叫正火。正火可以細化組織,消除內(nèi)應(yīng)力,改善機械性能和切削加工性能。
退火
(M)
將金屬加熱到一定的溫度,并保溫一定時間,然后緩慢冷卻,這種工藝叫退火。退火可消除內(nèi)應(yīng)力,降低硬度和脆性,增加塑性,改善切削加工性能。
時效
金屬或其制品在熱處理或鑄造、鍛造等加工后,在室溫下(自然時效)或較高溫度(人工時效)下擱置較長時間的一種熱處理。其作用是消除內(nèi)應(yīng)力,穩(wěn)定組織、強化機械性能。
滲碳
將碳滲入金屬件表面層,以增加其淬火后硬度的化學(xué)熱處理工藝叫滲碳。經(jīng)滲碳及淬火處理后,零件具有表面硬度高,心部韌性好的性能。
滲氮
(氮化)
將氮滲入金屬件表面層,以增加其硬度,耐磨性和抗腐蝕性的化學(xué)熱處理工藝叫滲氮。一般是把已調(diào)質(zhì)處理并加工好的零件放在含氮的介質(zhì)中(常用氮氣),在500~540℃下保持相當(dāng)長的時間(幾十小時),使介質(zhì)分解滲入零件表面層。
固溶
將合金加熱到高溫單相區(qū)恒溫保持,使過剩相充分溶解到固溶體中后快速冷卻,以得到過飽和固溶體的工藝。
熱等
靜壓
(HIP)
將有內(nèi)部缺陷(如氣孔、縮孔等)的金屬制品放在高溫高壓設(shè)備中,使其缺陷彌合消除并提高材料密度的工藝。
奧氏體不銹鋼常用的熱處理工藝
①固溶處理 將鋼加熱至1050℃~1150℃使碳化物充分溶解,然后水冷,獲得單相奧氏體組織,提高耐蝕性。
②穩(wěn)定化處理 主要用于含鈦或鈮的鋼,一般是在固溶處理后進行。將鋼加熱到850℃~880℃,使鋼中鉻的碳化物完全溶解,而鈦等的碳化物不完全溶解。然后緩慢冷卻,讓溶于奧氏體的碳化鈦充分析出。這樣,碳將不再同鉻形成碳化物,因而有效地消除了晶界貧鉻的可能,避免了晶間腐蝕的產(chǎn)生。
③消除應(yīng)力退火 將鋼加熱到300℃~350℃消除冷加工應(yīng)力;加熱到850℃以上,消除焊接殘余應(yīng)力。
奧氏體不銹鋼,如1Cr18Ni9Ti不是不能淬火,1Cr18Ni9Ti的淬火也叫固溶處理,目的是提高材料的抗晶間腐蝕性能。
俗稱的“1Cr18Ni9Ti不能淬火”,是指淬火后硬度不能夠提高。
馬氏體不銹鋼能淬火得到較高的硬度,是由于它的含碳量比較高、含鉻的含量高,熱處理后有耐腐蝕作用和保持高硬度作用。
奧氏體
奧氏體是碳溶解在γ-Fe中的間隙固溶體,常用符號A表示。它仍保持γ-Fe的面心立方晶格。其溶碳能力較大,在727℃時溶碳為ωc= 0.77%,1148℃時可溶碳2.11%。奧氏體是在大于727℃高溫下才能穩(wěn)定存在的組織。奧氏體塑性好,是絕大多數(shù)鋼種在高溫下進行壓力加工時所要求的組織。奧氏體是沒有磁性的。
馬氏體分級淬火
是將奧氏體化工件先浸入溫度稍高或稍低于鋼的馬氏體點的液態(tài)介質(zhì)(鹽浴或堿?。┲?,保持適當(dāng)?shù)臅r間,待鋼件的內(nèi)、外層都達到介質(zhì)溫度后取出空冷,以獲得馬氏體組織的淬火工藝,也稱分級淬火。分級淬火由于在分級溫度停留到工件內(nèi)外溫度一致后空冷,所以能有效地減少相變應(yīng)力和熱應(yīng)力,減少淬火變形和開裂傾向。分級淬火適用于對于變形要求高的合金鋼和高合金鋼工件,也可用于截面尺寸不大、形狀復(fù)雜地碳素鋼工件。
馬氏體不銹鋼
通過熱處理可以調(diào)整其力學(xué)性能的不銹鋼,通俗地說,是一類可硬化的不銹鋼。典型牌號為Cr13型,如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。粹火后硬度較高,不同回火溫度具有不同強韌性組合,主要用于蒸汽輪機葉片、餐具、外科手術(shù)器械。根據(jù)化學(xué)成分的差異,馬氏體不銹鋼可分為馬氏體鉻鋼和馬氏體鉻鎳鋼兩類。根據(jù)組織和強化機理的不同,還可分為馬氏體不銹鋼、馬氏體和半奧氏體(或半馬氏體)沉淀硬化不銹鋼以及馬氏體時效不銹鋼等。
馬氏體就是以人命命名的:
對于學(xué)材料的人來說,“馬氏體”的大名如雷貫耳,那么說到阿道夫·馬滕斯又有幾個人知道呢?其實馬氏體的“馬”指的就是他了。在鐵碳組織中這樣以人名命名的組織還有很多,今天我們就來說說這些名稱和它們背后那些材料先賢的故事。
馬氏體Martensite,如前所述命名自Adolf Martens (1850-1914)。這位被稱作馬登斯或馬滕斯的先生是一位德國的冶金學(xué)家。他早年作為一名工程師從事鐵路橋梁的建設(shè)工作,并接觸到了正在興起的材料檢驗方法。于是他用自制的顯微鏡(!)觀察鐵的金相組織,并在1878年發(fā)表了《鐵的顯微鏡研究》,闡述金屬斷口形態(tài)以及其拋光和酸浸后的金相組織。(這個工作我們現(xiàn)在做的好像也蠻多的。)他觀察到生鐵在冷卻和結(jié)晶過程中的組織排列很有規(guī)則(大概其中就有馬氏體),并預(yù)言顯微鏡研究必將成為最有用的分析方法之一(有遠見)。他還曾經(jīng)擔(dān)任了柏林皇家大學(xué)附屬機械工藝研究所所長,也就是柏林皇家材料試驗所("Staatliche Materialprüfungsamt")的前身,他在那里建立了第一流的金相試驗室。1895年國際材料試驗學(xué)會成立,他擔(dān)任了副主席一職。直到現(xiàn)在,在德國依然有一個聲望頗高的獎項以他的名字命名
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