304不銹鋼可以熱處理加硬嗎
304不銹鋼,是美國的標準叫法。SUS304則是日本的叫法。也就是我國的0Cr18Ni9 ,常溫下為奧氏體,淬火工藝無法實現硬化,可采用滲氮處理表面強硬化,但深度是很有限的。
304一類的奧氏體不銹鋼,不能通過高溫熱處理提高硬度,一般采用固溶處理,提高耐蝕性與降低硬度。
奧氏體提高硬度有以下方法:
一、QPQ處理,硬度高,但表面呈黑色,無本色,耐蝕性較好
二、對于變形大的產品,可以采用時效處理,基本上在基體的基礎上提高200(Hv)視變形程度而定
三、形變硬化
410一類的馬氏體不銹鋼:
采用高溫熱處理可以提高硬度,也可采用退火工藝降低硬度
17-4一類的沉淀硬化型不銹鋼
先固溶,再時效可提高硬度
316不銹鋼可以熱處理調質嗎?要求抗拉強度大于800N/mm2。
不銹鋼熱處理知識
淬火
(C)
將金屬或其制品加熱到給定溫度,并保溫一定時間,然后快速冷卻(常在水、油中冷卻),稱為淬火。一般經淬火處理后硬度大大增加,但塑性降低。
回火
將經過淬火的金屬重新加熱到給定溫度,并保溫一定時間后進行冷卻的工藝叫回火。其目的是消除淬火所產生的內應力,降低硬度和脆性,獲得所需要的機械性能(高溫回火也叫調質)。
正火
將金屬加熱到一定的溫度,并保溫一定時間,然后在空氣中冷卻,這種工藝叫正火。正火可以細化組織,消除內應力,改善機械性能和切削加工性能。
退火
(M)
將金屬加熱到一定的溫度,并保溫一定時間,然后緩慢冷卻,這種工藝叫退火。退火可消除內應力,降低硬度和脆性,增加塑性,改善切削加工性能。
時效
金屬或其制品在熱處理或鑄造、鍛造等加工后,在室溫下(自然時效)或較高溫度(人工時效)下擱置較長時間的一種熱處理。其作用是消除內應力,穩定組織、強化機械性能。
滲碳
將碳滲入金屬件表面層,以增加其淬火后硬度的化學熱處理工藝叫滲碳。經滲碳及淬火處理后,零件具有表面硬度高,心部韌性好的性能。
滲氮
(氮化)
將氮滲入金屬件表面層,以增加其硬度,耐磨性和抗腐蝕性的化學熱處理工藝叫滲氮。一般是把已調質處理并加工好的零件放在含氮的介質中(常用氮氣),在500~540℃下保持相當長的時間(幾十小時),使介質分解滲入零件表面層。
固溶
將合金加熱到高溫單相區恒溫保持,使過剩相充分溶解到固溶體中后快速冷卻,以得到過飽和固溶體的工藝。
熱等
靜壓
(HIP)
將有內部缺陷(如氣孔、縮孔等)的金屬制品放在高溫高壓設備中,使其缺陷彌合消除并提高材料密度的工藝。
奧氏體不銹鋼常用的熱處理工藝
①固溶處理 將鋼加熱至1050℃~1150℃使碳化物充分溶解,然后水冷,獲得單相奧氏體組織,提高耐蝕性。
②穩定化處理 主要用于含鈦或鈮的鋼,一般是在固溶處理后進行。將鋼加熱到850℃~880℃,使鋼中鉻的碳化物完全溶解,而鈦等的碳化物不完全溶解。然后緩慢冷卻,讓溶于奧氏體的碳化鈦充分析出。這樣,碳將不再同鉻形成碳化物,因而有效地消除了晶界貧鉻的可能,避免了晶間腐蝕的產生。
③消除應力退火 將鋼加熱到300℃~350℃消除冷加工應力;加熱到850℃以上,消除焊接殘余應力。
奧氏體不銹鋼,如1Cr18Ni9Ti不是不能淬火,1Cr18Ni9Ti的淬火也叫固溶處理,目的是提高材料的抗晶間腐蝕性能。
俗稱的“1Cr18Ni9Ti不能淬火”,是指淬火后硬度不能夠提高。
馬氏體不銹鋼能淬火得到較高的硬度,是由于它的含碳量比較高、含鉻的含量高,熱處理后有耐腐蝕作用和保持高硬度作用。
奧氏體
奧氏體是碳溶解在γ-Fe中的間隙固溶體,常用符號A表示。它仍保持γ-Fe的面心立方晶格。其溶碳能力較大,在727℃時溶碳為ωc= 0.77%,1148℃時可溶碳2.11%。奧氏體是在大于727℃高溫下才能穩定存在的組織。奧氏體塑性好,是絕大多數鋼種在高溫下進行壓力加工時所要求的組織。奧氏體是沒有磁性的。
馬氏體分級淬火
是將奧氏體化工件先浸入溫度稍高或稍低于鋼的馬氏體點的液態介質(鹽浴或堿浴)中,保持適當的時間,待鋼件的內、外層都達到介質溫度后取出空冷,以獲得馬氏體組織的淬火工藝,也稱分級淬火。分級淬火由于在分級溫度停留到工件內外溫度一致后空冷,所以能有效地減少相變應力和熱應力,減少淬火變形和開裂傾向。分級淬火適用于對于變形要求高的合金鋼和高合金鋼工件,也可用于截面尺寸不大、形狀復雜地碳素鋼工件。
馬氏體不銹鋼
通過熱處理可以調整其力學性能的不銹鋼,通俗地說,是一類可硬化的不銹鋼。典型牌號為Cr13型,如2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。粹火后硬度較高,不同回火溫度具有不同強韌性組合,主要用于蒸汽輪機葉片、餐具、外科手術器械。根據化學成分的差異,馬氏體不銹鋼可分為馬氏體鉻鋼和馬氏體鉻鎳鋼兩類。根據組織和強化機理的不同,還可分為馬氏體不銹鋼、馬氏體和半奧氏體(或半馬氏體)沉淀硬化不銹鋼以及馬氏體時效不銹鋼等。
馬氏體就是以人命命名的:
對于學材料的人來說,“馬氏體”的大名如雷貫耳,那么說到阿道夫·馬滕斯又有幾個人知道呢?其實馬氏體的“馬”指的就是他了。在鐵碳組織中這樣以人名命名的組織還有很多,今天我們就來說說這些名稱和它們背后那些材料先賢的故事。
馬氏體Martensite,如前所述命名自Adolf Martens (1850-1914)。這位被稱作馬登斯或馬滕斯的先生是一位德國的冶金學家。他早年作為一名工程師從事鐵路橋梁的建設工作,并接觸到了正在興起的材料檢驗方法。于是他用自制的顯微鏡(!)觀察鐵的金相組織,并在1878年發表了《鐵的顯微鏡研究》,闡述金屬斷口形態以及其拋光和酸浸后的金相組織。(這個工作我們現在做的好像也蠻多的。)他觀察到生鐵在冷卻和結晶過程中的組織排列很有規則(大概其中就有馬氏體),并預言顯微鏡研究必將成為最有用的分析方法之一(有遠見)。他還曾經擔任了柏林皇家大學附屬機械工藝研究所所長,也就是柏林皇家材料試驗所("Staatliche Materialprüfungsamt")的前身,他在那里建立了第一流的金相試驗室。1895年國際材料試驗學會成立,他擔任了副主席一職。直到現在,在德國依然有一個聲望頗高的獎項以他的名字命名
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