304管具有良好的耐蚀性、耐热性(xing)、塑性和成型性能,已广泛(fan)用于各(ge)个行业(ye)。但由于冷热加工工艺不当以及使用(yong)环境等原因,304管的耐蚀性(xing)会明显(xian)降低,甚至直接导致304不(bu)锈钢管失效而(er)造成严重的安全事故和经济损失。因(yin)此,要提高304不锈钢的耐腐蚀性能。通过热处理来提高其耐腐蚀性能具有成(cheng)本低和耗时短等特点,所以应用越来越广(guang)泛。接下来看看(kan)热(re)处理工艺对304管性(xing)能的影响(xiang)。
固溶处理对304管组(zu)织(zhi)的影响 碳在铬镍奥氏(shi)体不锈钢中的(de)溶解度,当304不锈钢中含碳量较高时,组织中便会析出(chu)碳化(hua)物,碳化物(wu)极易以Cr23C6形(xing)式析出,从而减少奥氏体中的含铬量,降低钢的耐蚀性。为了使碳化物充(chong)分溶解,得到单一奥氏体组织,改善不锈钢的耐蚀性,固溶温度一般为950~1150℃左右,并(bing)且采(cai)用下限固溶温度。因此,将304管加热到1000℃,保温30min,分别在空冷、水冷和炉冷中进行固溶处理。水冷(leng)比空冷、炉(lu)冷这两种冷却方式,更能使不锈钢中的碳化物充分(fen)溶解,所得碳化(hua)物个数由原来的20个左右减少(shao)到几个(ge),并且未溶(rong)解的碳化物分布比(bi)较均匀,得到单相奥氏体组织,奥(ao)氏体晶(jing)粒能(neng)够均匀地长大(da),减少(shao)不锈钢(gang)的晶界腐蚀倾向(xiang)性,有(you)少量高温铁素体的析出消除了应力与软(ruan)化(hua),改善了加工性能、冲击韧性。
固溶处理对(dui)304管(guan)力学性能的影响 将固溶处(chu)理后的(de)304不锈钢经炉(lu)冷、水冷、空冷三种方式冷却后,除了金相组织发生(sheng)了一定的变(bian)化外,材料的洛氏硬度(du)也发生了相应的改变,硬度值(zhi)随着冷(leng)却次数增加相应地增大。这主要是由于304不锈钢管在保温后快速冷却时,特别是在(zai)水冷时,由于加热后材料表面(mian)温度较高,遇到(dao)冷(leng)却介质后(hou)表面变冷收(shou)缩,这种收缩使表(biao)面受到极大的压应力,但此时芯部仍然比(bi)较热,由于芯部冷却速度(du)较慢,所以芯部收缩速度小(xiao)于表(biao)面收缩速度,使芯部受到拉应力。这(zhe)种应力的形成使(shi)工(gong)件的(de)表面硬度有所(suo)增加,力学性能得到(dao)了一(yi)定的改善。由于水(shui)冷的冷却速度大于空冷、炉(lu)冷的冷却速度,洛氏(shi)硬度可达到25HRC,硬(ying)度(du)值较原样和其他冷却方式提(ti)高了近40%,而其他冷却方式的硬度与原(yuan)样比均未发生明显改变。所以经过固(gu)溶处理后采用水冷(leng)方式,可得到硬度较高(gao)的不锈钢(gang)材料。
敏化处理对304管性能的影响 将固溶处理后的304不锈钢,分(fen)别在600℃、650℃、700℃、750℃、800℃加热并进行不同时间的保温。对比(bi)发现,经过固(gu)溶(rong)处理的(de)奥氏体(ti)不锈钢(gang),铬(ge)会以碳化物的形式从过饱和的固溶体中析出(chu),晶界(jie)附近均出现(xian)Cr23C6析出,从而形成贫铬区。此外,在750℃下保(bao)温1h后,在晶界处所形成的贫铬区(qu)最为(wei)明显,有害杂质向(xiang)晶体边界(jie)集中,Cr23C6以点蚀的形式分散在晶粒(li)里并聚集在晶界边缘(yuan)。因此,在相同的固溶处理条件下,304不锈钢在(zai)750℃时晶间腐蚀(shi)敏感性较大,热处(chu)理应选择其他温(wen)度。
以(yi)上(shang)就是热处理工艺对
304管性(xing)能的影响,总的来说,固溶处理的304不锈钢管经水冷、空冷、炉冷后,组织(zhi)中碳(tan)化物充分溶解,得到了单相奥氏体,减(jian)少(shao)了不锈钢的晶界腐蚀(shi)倾向性(xing),消除(chu)了(le)应力与软(ruan)化,改善了加工性能(neng)、冲击(ji)韧性。特别是水冷后,固溶处理现(xian)象比较明显(xian),表面硬度值较大(da),对力(li)学性能有(you)利。
而304管分别在不同温度下进行不同保温时间(jian)敏化(hua)。在750℃加热并保温(wen)1h后,不锈(xiu)钢晶界附近存在碳化物较多(duo),造成的晶(jing)间腐蚀倾向性较大。因此,应选择其他(ta)温度(du)对304不(bu)锈钢热(re)处理。