不鏽鋼的熱處理是怎樣的?這種不鏽鋼加工技術是將不鏽鋼加熱到一定溫度並保持一段時間,然後通過特定的方法冷卻,從而獲得所需的金屬組織和既定的性能。作為一種常見的不鏽鋼加工工藝,自然會存在一些加工缺陷。下麵就來說說這些缺陷。
過熱現象
不鏽鋼在熱處理時一旦過熱,易使奧氏體不鏽鋼晶粒粗大,降低零件的機械性能。
一般過熱
不鏽鋼加熱溫度過高或長時間保持高溫,容易造成奧氏體晶粒粗化,稱為過熱。奧氏體晶粒粗大會降低不鏽鋼的韌性,韌脆轉變溫度升高,導致淬火時變形和開裂的傾向增加。其實過熱的原因是爐溫儀表失控或混合。過熱的金屬組織一般可以進行多次高溫退火、正火或回火,通常還可以再次奧氏體化,以細化晶粒。
斷裂遺傳
過熱組織的不鏽鋼再加熱淬火後,可以細化奧氏體晶粒,但有時仍會出現粗大的粒狀斷口。骨折的遺傳原因很多,也有很大的爭議。一般認為,由於加熱溫度過高,MnS等雜質已經溶入奧氏體並富集在晶界,這些夾雜物在冷卻時會沿晶界析出,受到衝擊時容易沿粗大的奧氏體晶界破碎。
粗大組織的遺傳:當具有粗大馬氏體、貝氏體和魏氏組織的不鏽鋼零件再次奧氏體化時,以較慢的速度甚至更低的速度加熱到常規淬火溫度,不鏽鋼中的奧氏體晶粒仍然粗大,這就是所謂的組織遺傳。為了消除粗大組織的遺傳性,可以采用中間退火或多次高溫回火。
過燒現象
不鏽鋼熱處理加熱溫度過高,不僅會導致奧氏體晶粒粗大,還會使晶界局部氧化或熔化,使不鏽鋼晶界變弱,也稱過燒。不鏽鋼過熱後性能會嚴重惡化,淬火時會形成裂紋。而且燒壞的金屬結構無法恢複,隻能報廢。所以在不鏽鋼加工中要盡量避免過熱。
脫碳和氧化
不鏽鋼加熱時,表麵碳與介質(或大氣)中的氧氣、氫氣、二氧化碳和水蒸氣發生反應,會降低表麵碳濃度,稱為脫碳。脫碳鋼淬火後表麵硬度、疲勞強度和耐磨性降低,表麵殘餘拉應力易形成表麵網狀裂紋。
不鏽鋼加熱時,不鏽鋼表麵的鐵及合金與介質(或氣氛)中的元素和氧氣、二氧化碳、水蒸氣反應形成氧化膜的現象稱為氧化。高溫(一般在570度以上)工件被氧化後,尺寸精度和表麵亮度變差,氧化膜淬透性差的鋼件容易出現淬火軟斑。
此外,還有許多防止氧化和減少脫碳的措施,如不鏽鋼工件表麵塗層、不鏽鋼箔密封加熱、鹽浴爐加熱、保護氣氛加熱(如淨化惰性氣體和控製爐內碳勢)、火焰燃燒爐(還原爐氣)。
氫脆
高強度的不鏽鋼在富氫氣氛中加熱時,容易降低塑性和韌性,稱為氫脆。不鏽鋼零件的氫脆可以通過除氫處理(如回火、時效)來消除。當然,如果在不鏽鋼加工過程中使用真空、低氫氣氛或惰性氣氛進行加熱,則不會形成氫脆。