不銹鋼熱處理工藝優(yōu)化

蔣兵 楊義斌

（貴州航天風(fēng)華精密設(shè)備有限公司，貴州 貴陽 550009）

前言

不銹鋼在二十世紀(jì)初被發(fā)明創(chuàng)造出來，距今還不足百年，但是不銹鋼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展十分迅速以及應(yīng)用非常廣泛，大量用于航空、航天、船舶、兵器等領(lǐng)域。而不銹鋼的發(fā)展之所以這么迅速，其主要因素在于不銹鋼具備非常強(qiáng)的耐熱性能和耐腐蝕性能，而不銹鋼熱處理工藝的優(yōu)劣對(duì)于不銹鋼的耐熱性能以及耐腐蝕性能具備非常大的影響，不僅如此，其對(duì)于不銹鋼加工性能也存在著決定性的作用價(jià)值，故而不銹鋼熱處理工藝一直以來都處于重要地位。因此，應(yīng)注重針對(duì)不銹鋼熱處理工藝的優(yōu)化進(jìn)行探究。

一、馬氏體不銹鋼熱處理工藝的優(yōu)化

建立在熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果的角度上進(jìn)行分析，馬氏體不銹鋼在進(jìn)行熱處理的過程中不可避免都會(huì)發(fā)生鋼的韌性被惡化問題，因此，馬氏體不銹鋼的淬火溫度一定要高出一千零四十?dāng)z氏度，但值得注意的是，崔浩溫度也不宜過高，然后在進(jìn)行熱處理的過程中淬火溫度升高能夠充分利用強(qiáng)化元素，對(duì)于回火時(shí)彌散的析出非常有利，能夠促使鋼的強(qiáng)韌性有效提高，但是在此過程中如果淬火溫度相對(duì)來說過高，那么這種情況下就會(huì)導(dǎo)致奧氏體晶粒長(zhǎng)大的現(xiàn)象發(fā)生，不僅如此，在一定程度上也會(huì)導(dǎo)致淬火組織當(dāng)中出現(xiàn)孿晶馬氏體產(chǎn)生，進(jìn)而導(dǎo)致當(dāng)?shù)膹?qiáng)韌性受到影響，遭受損壞，在此基礎(chǔ)上，馬氏體不銹鋼在進(jìn)行熱處理的過程中固溶溫度應(yīng)該保持在一千一百攝氏度左右最為合理[1]。另外，針對(duì)逆轉(zhuǎn)變奧氏體而言，其對(duì)于馬氏體不銹鋼的力學(xué)性能存在著雙重作用，在這其中，一方面少量極細(xì)塊狀逆轉(zhuǎn)變奧氏體能夠起到一定程度上的強(qiáng)化作用價(jià)值，與此同時(shí)還具備一定程度上的韌化作用價(jià)值，但是如果極細(xì)塊狀逆轉(zhuǎn)變奧氏體過量，那么這種情況下就會(huì)導(dǎo)致鋼的強(qiáng)度有所降低。在此基礎(chǔ)上，通過大量的實(shí)驗(yàn)研究表明，新型馬氏體不銹鋼的熱處理工藝的淬火溫度應(yīng)該保持在一千一百攝氏度左右，回火溫度應(yīng)該保持在五百攝氏度左右，同時(shí)考慮到回火脆性，均需要采取快速冷卻方式。

二、奧氏體不銹鋼熱處理工藝的優(yōu)化

在優(yōu)化奧氏體不銹鋼熱處理工藝的過程中，首先應(yīng)該注重合理的選擇奧氏體不銹鋼熱處理工藝的固溶處理加熱溫度，建立在奧氏體不銹鋼材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的基礎(chǔ)上，奧氏體不銹鋼熱處理的固溶處理加熱溫度范圍較為寬廣，因此在實(shí)際熱處理過程中，可以優(yōu)先針對(duì)鋼的具體含量、具體成分以及使用環(huán)境等等因素進(jìn)行充分考量，進(jìn)而合理的選擇固溶處理加熱溫度。但是，值得注意的是，一定要注重避免固溶處理加熱溫度過高的現(xiàn)象發(fā)生，因?yàn)槿绻倘軣崽幚砑訜釡囟冗^高，那么這種情況下在很大程度上可能會(huì)導(dǎo)致晶粒長(zhǎng)大的現(xiàn)象發(fā)生，而晶粒長(zhǎng)大會(huì)引發(fā)十分嚴(yán)重的后果。

其次，在優(yōu)化奧氏體不銹鋼熱處理工藝的過程中，還要注重穩(wěn)定化處理對(duì)于固溶狀態(tài)性能的影響作用[2]。如果奧氏體不銹鋼具備穩(wěn)定化元素，那么在進(jìn)行固溶加熱處理之后再一次進(jìn)行穩(wěn)定化處理，那么這種情況下在很大程度上會(huì)導(dǎo)致機(jī)械性能下降的現(xiàn)象發(fā)生，不僅如此，還會(huì)影響到鋼的強(qiáng)度以及韌性等等方面。因此，針對(duì)于奧氏體不銹鋼熱處理工藝來說，一定要注重奧氏體不銹鋼是否具備穩(wěn)定化元素。

三、鐵素體不銹鋼熱處理工藝的優(yōu)化

鐵素體不銹鋼是不銹鋼當(dāng)中的重要不銹鋼種類，近幾年來鐵素體不銹鋼在國內(nèi)以及國外的銷售量?jī)H次于奧氏體不銹鋼。針對(duì)鐵素體不銹鋼而言，其具備全面的抗腐蝕性能以及良好的不銹性能，不僅如此，還具備良好的耐點(diǎn)腐蝕性能、耐縫隙腐蝕性能以及耐氯化物腐蝕性能。雖然鐵素體不銹鋼具備非常多的優(yōu)點(diǎn)，但是熔模鑄造鐵素體不銹鋼的生產(chǎn)量非常少，其主要原因就是因?yàn)槭艿蕉喾较拗疲纾翰馁|(zhì)力學(xué)性能相對(duì)來說較低，特別是對(duì)于塑性、韌性來說，并且鑄造過程中非常容易導(dǎo)致開裂的現(xiàn)象發(fā)生；又例如：退火是生產(chǎn)鐵素體不銹鋼唯一的一種熱處理工藝，與奧氏體不銹鋼熱處理相比較而言，在固溶加熱處理之后，晶粒的粗大許多，并且材質(zhì)的脆性也非常大，而為了能夠解決上述問題，就一定要注重針對(duì)鐵素體不銹鋼熱處理工藝進(jìn)行優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上可以通過以下方式實(shí)現(xiàn)優(yōu)化：其一，將需要進(jìn)行退火的材料在九百攝氏度下退火兩個(gè)小時(shí)，然后在進(jìn)行風(fēng)冷至室溫。其二，將風(fēng)冷至室溫的材料在八百五十?dāng)z氏度下退火兩個(gè)小時(shí)，然后在進(jìn)行風(fēng)冷至室溫。經(jīng)過兩次退火之后，會(huì)使得碳化物徹底消除，也就是說能夠促使硬度降低、韌性增強(qiáng)，在進(jìn)行冷卻的過程中采用風(fēng)冷能夠使其更加快速的通過脆相區(qū)間，這種情況下能夠使得鐵素體不銹鋼的延伸率以及硬度都能夠達(dá)到實(shí)際要求。

總結(jié)：總而言之，不銹鋼熱處理工藝十分復(fù)雜，在實(shí)際運(yùn)用過程中需要建立在不同牌號(hào)不銹鋼特點(diǎn)的基礎(chǔ)上合理選擇不銹鋼熱處理工藝，這種情況下才能夠滿足熱處理實(shí)際需求，另外，在時(shí)代不斷發(fā)展的背景下，人們對(duì)于不銹鋼的使用要求越來越高，這種情況下也就意味著應(yīng)更加注重不銹鋼熱處理工藝優(yōu)化研究的必要性，進(jìn)而使得不銹鋼熱處理工藝能夠更好滿足人們的實(shí)際要求，促使不銹鋼熱處理工藝得到更好地發(fā)展。