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不锈钢为什么需要进行固溶退火

不锈钢为什么需要进行固溶退火

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  奥氏体不锈钢通过固溶处理而软化。通常,将不锈钢加热到大约950〜1150℃并保持一段时间,以使碳化物和各种合金元素完全均匀地溶解在奥氏体中,然后迅速淬火,碳和其他合金元素来不及析出。以获得纯奥氏体结构,这称为固溶处理。


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  不锈钢固溶处理的作用主要表现在以下几点:

  1.使不锈钢的结构和组成均匀,这对原材料尤为重要,因为热轧线材各部分的轧制温度和冷却速度不同,从而导致结构不一致。

  在高温下,原子活性增加,σ相溶解,化学组成趋于均匀,并且在快速冷却后获得均匀的单相结构。

  2.消除不锈钢工作硬化,以利于继续进行冷加工。

  通过固溶处理,变形的晶格得以恢复,伸长和破碎的晶粒重新结晶,消除了内应力,不锈钢的抗拉强度降低,伸长率增加。

  3.恢复不锈钢固有的耐腐蚀性。

  冷加工引起的碳化物沉淀和晶格缺陷降低了不锈钢的耐腐蚀性。固溶处理后,不锈钢的耐腐蚀性恢复到较好状态。

  对于不锈钢,固溶处理的三个要素是温度,保温时间和冷却速率。固溶温度主要根据化学组成确定。

  一般而言,对于合金元素种类多,含量高的牌号,应相应提高固溶温度。特别是对于锰,钼,镍和硅含量高的钢,只能通过提高固溶体温度并使之完全溶解来实现软化效果。

  但是,固溶温度高的不锈钢,例如1Cr18Ni9Ti,稳定元素的碳化物完全溶解在奥氏体中,并在随后的冷却过程中以Cr23C6的形式析出在晶界,引起晶间腐蚀。为了防止稳定元素的碳化物(TiC和Nbc)分解或固溶,通常使用下限固溶温度。

  俗话说,不锈钢是不易生锈的钢。实际上,某些不锈钢同时具有防锈性和耐酸性(耐腐蚀性)。不锈钢的防锈性和耐腐蚀性是由于在其表面形成了富铬的氧化膜(钝化膜)而引起的。其中,耐锈性和耐腐蚀性是相对的。

  实验证明,不锈钢在大气和水等弱介质和硝酸等氧化性介质中的耐蚀性会随着钢中铬水含量的增加而增加,而铬的含量成正比。当铬含量达到一定百分比时,此时,不锈钢的耐蚀性突然改变,即,从易锈蚀变为不易锈蚀,从无腐蚀变为耐蚀性。


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