304管具有良好的耐蚀(shi)性、耐热性、塑性和成型性能,已广泛用于各个行(xing)业。但由于冷热加工工艺不当以及(ji)使用环境等(deng)原因,304管的耐蚀性会明显降低,甚至直接导致(zhi)304不锈钢(gang)管(guan)失效而造成(cheng)严重的(de)安全事(shi)故和经济损失。因此,要提高304不锈钢的耐(nai)腐蚀性能。通过热处理来提高(gao)其耐(nai)腐蚀(shi)性能具有成本低和耗时短等特点,所以应(ying)用(yong)越来越广泛。接下来看看热处理工艺对304管(guan)性能的影响。
固溶处理对304管组织的(de)影响 碳在铬镍奥氏体(ti)不锈钢中的溶(rong)解(jie)度,当304不锈钢中含(han)碳量较高时,组(zu)织中便(bian)会(hui)析出(chu)碳化物,碳化物极易以Cr23C6形式析出,从而减少奥氏体中的含铬量(liang),降低(di)钢的耐蚀(shi)性。为了使碳化物充分溶解(jie),得到单一奥氏体(ti)组织,改善不锈钢的(de)耐蚀性,固溶温度一般为950~1150℃左(zuo)右,并且采(cai)用下限固溶(rong)温度。因此,将304管加(jia)热到1000℃,保温30min,分别在空冷、水(shui)冷(leng)和炉冷中进行固溶处理(li)。水冷比空冷、炉冷这两种(zhong)冷却(que)方式,更能使不锈钢中(zhong)的碳(tan)化物充分溶解,所得碳化物(wu)个数由原来的20个左右减(jian)少到几个,并且(qie)未溶解的(de)碳化物分布比较均匀,得到单相奥氏体(ti)组织,奥氏体晶粒能够均匀地长大,减少不锈钢的晶界腐蚀倾向性,有少量高温铁素体的(de)析出消除了应力与软(ruan)化,改善(shan)了加工性能、冲击韧性。
固溶处理对304管力学性能的影响 将(jiang)固溶处理后的304不锈钢经(jing)炉冷、水冷、空(kong)冷三种方式冷却后,除了金(jin)相组(zu)织发生了一(yi)定的变化外(wai),材料的洛氏(shi)硬度也发生了相应的改变(bian),硬度值随着冷却次数增加相应(ying)地(di)增大。这主要是由于(yu)304不锈钢管在保温后快速冷却时,特别是在水冷时,由于加热后材料表面(mian)温度(du)较高,遇到冷却介(jie)质后表面变冷收缩,这种收缩使表面受到极大(da)的压应力,但此时芯(xin)部仍然比较热,由(you)于芯部冷(leng)却(que)速度较慢,所(suo)以芯部收缩速度小于表面收(shou)缩(suo)速(su)度,使芯部受到拉应力。这种应力的形成使工件的表面硬度有所增加,力学性(xing)能得到了一定的改善。由于水冷的冷却速度大(da)于空冷、炉冷(leng)的冷(leng)却速度(du),洛氏硬度可达到25HRC,硬度(du)值较(jiao)原样和(he)其他冷却(que)方式提(ti)高了近40%,而其他冷却方式的硬度与原样比均未发生明显改变。所(suo)以(yi)经过固溶(rong)处理后(hou)采用水冷方式,可得到硬度较高的(de)不锈钢材料。
敏化处理对304管性能的影响 将固溶处理(li)后的304不锈钢,分别在600℃、650℃、700℃、750℃、800℃加热并进行(xing)不同时间的保温。对比发现,经过固溶处理的奥氏体(ti)不锈钢,铬会以碳化物的形式从过饱和(he)的固溶体中析出,晶界附近均出现Cr23C6析(xi)出,从而形成贫铬(ge)区。此外,在750℃下(xia)保温1h后,在晶界处所(suo)形成的贫铬区最为明显,有害杂质向晶体边界集中,Cr23C6以点蚀的形式分散在(zai)晶粒里并聚集在晶界边缘。因此,在相同的固溶处理条件下,304不锈钢在750℃时晶间腐蚀敏感性较大,热(re)处理应选择其他温度。
以上就是热(re)处理(li)工艺对(dui)
304管性能的影(ying)响,总的来说,固(gu)溶处理的304不锈(xiu)钢管经水冷、空冷、炉冷后,组(zu)织中碳化物充分溶解(jie),得到了单相奥氏体,减少了不(bu)锈钢(gang)的(de)晶界腐蚀倾向性,消除了应力与软化,改善了(le)加工性能、冲击韧性。特别是水冷(leng)后,固溶处理现象比(bi)较明显,表面硬度值较大(da),对(dui)力(li)学性能有利。
而(er)304管分别在不同(tong)温度(du)下(xia)进行不同(tong)保温(wen)时间敏化。在750℃加热并保温1h后,不(bu)锈钢晶界附近存在(zai)碳化物较多,造成的晶间腐蚀倾(qing)向性较大。因此(ci),应选择其他温度对304不锈钢(gang)热处理。