Wat zijn de warmtebehandelingen voor roestvrij staal?

Wat zijn de warmtebehandelingen voor roestvrij staal?

1 ferritisch roestvrij staal

Het belangrijkste legeringselement is Cr, of een kleine hoeveelheid stabiele ferrietelementen worden toegevoegd, zoals Al, Mo, enz., en de structuur is ferriet.en de eigenschappen niet door warmtebehandeling kunnen worden aangepastHet heeft een bepaalde plasticiteit en is relatief broos. Het heeft een goede corrosiebestendigheid in oxiderende media (zoals stikstofzuur) en een slechte corrosiebestendigheid in reducerende media.

2 Austenitisch roestvrij staal

Met een hoog Cr-gehalte, over het algemeen groter dan 18%, bevat ongeveer 8% Ni. Sommigen gebruiken Mn in plaats van Ni. Om de corrosiebestendigheid verder te verbeteren, worden elementen zoals Mo, Cu, Si, Ti, Nb, enz. gebruikt.moet worden toegevoegdHet heeft een lage sterkte, een hoge plasticiteit en een hoge taaiheid.Het heeft een sterke corrosiebestandheid tegen oxiderende media, en na toevoeging van Ti en Nb heeft het een betere weerstand tegen intergranulaire corrosie.

3 martensitisch roestvrij staal

Martensitisch roestvrij staal bevat voornamelijk 12-18% Cr, en de hoeveelheid C wordt aangepast naargelang de behoefte, meestal 0,1 tot 0,4%.Sommige om de anti-tempering stabiliteit te verbeteren, Voeg Mo, V, Nb, enz. toe. Na verhitting bij hoge temperatuur en afkoeling bij een bepaalde snelheid is de structuur in principe martensiet.sommige kunnen een kleine hoeveelheid ferriet bevattenFaseveranderingen vinden plaats bij verhitting en koeling, zodat de weefselstructuur en -morfologie over een breed scala kunnen worden aangepast, waardoor de eigenschappen veranderen.De corrosiebestendigheid is niet zo goed als die van austenite.Het heeft een goede corrosiebestandheid bij organische zuren en een slechte corrosiebestandheid bij media zoals zwavelzuur en zoutzuur.

4 Ferritisch-austenitisch duplex roestvrij staal

Over het algemeen is het Cr-gehalte 17~30% en het Ni-gehalte 3~13%.Afhankelijk van het aandeel legeringselementenHet is een van de belangrijkste bronnen van de uitbreiding van de industriële industrie, met name in de sector van de textielindustrie.na warmtebehandelingDe sterkte is iets hoger dan die van austenitisch roestvrij staal en de plasticiteit en taaiheid zijn goed.Het heeft een hoge corrosiebestendigheid, met name in Cl-bevattende media en zeewater, en heeft een goede weerstand tegen pittingcorrosie, spleetcorrosie en spanningscorrosie.

5 Neerslaggehard roestvrij staal

De samenstelling wordt gekenmerkt door dat naast elementen zoals C, Cr en Ni, het ook elementen zoals Cu, Al en Ti bevat die na verloop van tijd kunnen neerslaan.De mechanische eigenschappen kunnen worden aangepast door warmtebehandelingHet mechanisme van versterking is echter anders dan dat van martensitisch roestvrij staal.dus de corrosiebestendigheid is beter dan martensitisch roestvrij staal en gelijk aan Cr-Ni austenitisch roestvrij staal.

Warmtebehandeling van roestvrij staal

De samenstellingskenmerken van roestvrij staal, dat bestaat uit een groot aantal legeringselementen, voornamelijk Cr, zijn de basisvoorwaarden voor de roestvrijheids- en corrosiebestendigheid.Om de rol van legeringselementen ten volle te benutten en ideale mechanische en corrosiebestendige eigenschappen te verkrijgen, moet ook worden bereikt door middel van warmtebehandeling.

1 Warmtebehandeling van ferritisch roestvrij staal

Ferritisch roestvrij staal is over het algemeen een stabiele enkelvoudige ferrietstructuur die bij verwarming en koeling geen faseverandering ondergaat, zodat de mechanische eigenschappen niet kunnen worden aangepast door warmtebehandeling.Het belangrijkste doel is het verminderen van broosheid en het verbeteren van de intergranulaire corrosiebestendigheid.

1σ-fasen brosheid

Ferritisch roestvrij staal is zeer gemakkelijk te genereren σ-fase, wat een Cr-rijke metaalverbinding is die hard en broos is.het breekbaar maken van het staal en het verhogen van de gevoeligheid voor intergranulaire corrosieDe vorming van σ-fase is gerelateerd aan de samenstelling. Naast Cr, Si, Mn, Mo, enz. bevorderen alle de vorming van σ-fase.met name verwarming en verblijf in het bereik van 540 tot 815 °C, die de vorming van σ-fase bevordert.en opnieuw opwarmen tot een temperatuur hoger dan de σ-fasevormingstemperatuur zal het opnieuw oplossen in vaste oplossing.

2Fragiliteit bij 475°C

Wanneer ferritisch roestvrij staal lang in het bereik van 400 tot 500 °C wordt verwarmd, zal het de kenmerken vertonen van verhoogde sterkte, verminderde taaiheid en verhoogde brosheid.Het is vooral duidelijk bij 475°C.Dit komt doordat de Cr-atomen in de ferriet zich bij deze temperatuur herstructureren om een klein Cr-rijk gebied te vormen dat consistent is met de ouderfase.vervorming van het rooster en interne spanning veroorzakenWanneer het Cr-rijke gebied wordt gevormd, moet er een Cr-arm gebied verschijnen, wat een negatieve invloed heeft op de corrosiebestendigheid.Wanneer het staal opnieuw wordt verwarmd tot een temperatuur van meer dan 700 °C, worden de vervorming en de interne spanning geëlimineerd en verdwijnt de breekbaarheid bij 475°C.

3Fragiliteit bij hoge temperaturen

Wanneer ze worden verwarmd tot boven 925°C en snel worden afgekoeld, vallen verbindingen die zijn gevormd door Cr, C, N, enz. binnen de korrels en de grenzen van de korrels, waardoor de brosheid en de corrosie tussen de korrels toeneemt.Deze verbinding kan worden verwijderd door snel af te koelen na verhitting bij een temperatuur van 750 tot 850 °C..

Warmtebehandeling:

1Anneeling

Om de σ-fase, breekbaarheid 475°C en breekbaarheid bij hoge temperaturen te elimineren, kan een glansbehandeling worden gebruikt, verwarming en isolatie bij 780~830°C, en vervolgens luchtkoeling of ovenkoeling.

Voor ultrazuiver ferritisch roestvrij staal (met C ≤ 0,01%, waarbij streng wordt gecontroleerd op Si, Mn, S en P) kan de gloeiingsverwarmingstemperatuur worden verhoogd.

2Stresverlichting

Als het gloeien onder bepaalde omstandigheden niet geschikt is, moeten de onderdelen worden verwarmd, geïsoleerd,en luchtkoeling kan worden uitgevoerd in het bereik van 230~370°C om een deel van de interne spanning te elimineren en de plasticiteit te verbeteren.

2 Warmtebehandeling van austenitisch roestvrij staal

De werking van Cr, Ni en andere legeringselementen in austenitisch roestvrij staal zorgt ervoor dat het Ms-punt onder de kamertemperatuur (-30 tot -70°C) daalt.dus er vindt geen fase-transformatie plaats boven kamertemperatuur tijdens verwarming en koelingDaarom is het hoofddoel van de warmtebehandeling van austenitisch roestvrij staal niet het veranderen van de mechanische eigenschappen, maar het verbeteren van de corrosiebestendigheid.

1 Oplossingsbehandeling van austenitisch roestvrij staal

effect:

Voorzetting en ontbinding van legeringscarbide in staal

C is een van de legeringselementen in staal. Naast zijn versterkende werking is het schadelijk voor de corrosiebestendigheid.Het effect is nog erger.Daarom moeten inspanningen worden geleverd om de aanwezigheid ervan te verminderen. Om deze reden, gebaseerd op de kenmerken van C die verandert met de temperatuur in austenite, dat wil zeggen, de oplosbaarheid is groot bij hoge temperaturen en de oplosbaarheid is klein bij lage temperaturen.De oplosbaarheid van C in austenite is 0.34% bij 1200°C; 0.18% bij 1000°C; 0.02% bij 600°C; en nog minder bij kamertemperatuur.en vervolgens snel afkoeld zodat het geen tijd heeft om te neerslaan, waardoor de corrosiebestendigheid van het staal, met name de weerstand tegen intergranulaire corrosie, wordt gewaarborgd.

2σ-fase

Als austenitisch staal langdurig in het bereik van 500-900°C wordt verhit of wanneer elementen als Ti, Nb en Mo aan het staal worden toegevoegd, wordt de neerslag van σ-fase bevorderd,het staal broosder maken en de corrosiebestendigheid verminderenDe methode om de σ-fase te elimineren is eveneens: het oplossen bij een temperatuur die hoger is dan de mogelijke neerslag, en het vervolgens snel afkoelen om verdere neerslag te voorkomen.

Vervaardiging:

In de GB1200-standaard is het aanbevolen verwarmingstemperatuurbereik breed: 1000~1150°C, en meestal wordt 1020-1080°C gebruikt.enz.. en de verwarmingstemperatuur naar behoren binnen het toegestane bereik aanpassen.de korrels zullen groeien en de corrosiebestendigheid zal verminderen.

Koelmethode: snel afkoelen om te voorkomen dat het carbide opnieuw neerslaat.Gebaseerd op verschillende literatuur en praktische ervaring, kan de schaal van "snel" als volgt worden begrepen:

Die met een C-gehalte ≥ 0,08%; die met een Cr-gehalte > 22% en een hoger Ni-gehalte; die met een C-gehalte < 0,08% maar een effectieve grootte > 3 mm moeten worden watergekoeld;

C-gehalte < 0,08%, afmeting <3 mm, luchtgekoeld;

De effectieve grootte ≤ 0,5 mm kan met lucht worden gekoeld.

2 Stabilisatiewarmtebehandeling van austenitisch roestvrij staal

Stabilisatiewarmtebehandeling is beperkt tot austenitisch roestvrij staal dat stabiliserende elementen Ti of Nb bevat, zoals 1Cr18Ni9Ti, 0Cr18Ni11Nb, enz.

effect:

Zoals eerder vermeld, combineert Cr met C om Cr23C6-verbindingen te vormen en valt het op de korrelgrenzen, wat de oorzaak is van de afname van de corrosiebestendigheid van austenitisch roestvrij staal.Cr is een sterk carbidevormend element en zal zich combineren met C en neerslaan zolang er een gelegenheid isDaarom worden elementen Ti en Nb met een sterkere affiniteit dan Cr en C aan het staal toegevoegd en worden de voorwaarden gecreëerd zodat C zich bij voorkeur met Ti en Nb kan combineren. , verminderen van de kans dat C en Cr zich combineren, zodat Cr stabiel in austenite kan worden vastgehouden, waardoor de corrosiebestendigheid van staal wordt gewaarborgd.De stabilisatiewarmtebehandeling speelt de rol van het combineren van Ti, Nb en C om Cr in austenite te stabiliseren.

Vervaardiging:

Verwarmingstemperatuur: deze temperatuur moet hoger zijn dan de oplostemperatuur van Cr23C6 (400-825°C),lager of iets hoger dan de startoplossingstemperatuur van TiC of NbC (bijvoorbeeld het oplossingstemperatuurbereik van TiC is 750-1120°C), stabiliserende verwarmingstemperatuur Gewoonlijk geselecteerd bij 850-930°C, die Cr23C6 volledig zal oplossen, waardoor Ti of Nb zich met C kan combineren, terwijl Cr in het austenite blijft.

Koelmethode: over het algemeen wordt luchtkoeling gebruikt, maar ook waterkoeling of ovenkouding kan worden gebruikt.De koelingssnelheid heeft geen significante invloed op het stabilisatie-effectVolgens de resultaten van ons experimenteel onderzoek bedraagt de afkoeling bij afkoeling van de stabilisatietemperatuur van 900°C tot 200°C 0,9°C/min en 15,6°C/min.de metallografische structuur, hardheid en intergranulaire corrosiebestendigheid zijn in principe hetzelfde.