铁素体不锈钢的热处理

铁素体不锈钢的热处理



铁素体不锈钢一般情况下是稳定的单一铁素体组织加热、冷却不发生相变，故不能用热处理方法调整力学性能，其主要目的是减小脆性和提高抗晶间腐蚀能力。



①σ相脆性

铁素体不锈钢极易生成σ相，这是一种富Cr的金属化合物，硬而脆，特别容易在晶间形成，使钢变脆，并增加晶间腐蚀敏感性。σ相形成与成分有关，除Cr外，Si、Mn、Mo等都促进σ相形成;还与加工过程有关，尤其在540~815℃区间加热、停留，更促进σ相形成。但σ相形成是可逆的，重新加热到高于σ相形成温度会重新溶解于固溶体中。



②475℃脆性

铁素体不锈钢在400~500℃区间长时间加热，会表现出强度升高、韧性下降即脆性增加的特征，尤其在475℃时最明显，称475℃脆性。这是因为，在这个温度下，铁素体内的Cr原子将重新排列，形成富Cr小区域，与母相共格，引起点阵畸变，产生内应力，使钢硬度升高、脆性增大。富Cr区形成的同时，必有贫Cr区出现，这对耐蚀性有不利影响。当将钢重新加热高于700℃温度时，畸变、内应力会消除，475℃脆性消失。



③高温脆性

加热到925℃以上，并以快速冷却下来时，Cr、C、N等形成化合物在晶内、晶界析出，引起脆性增加和晶间腐蚀的发生。这种化合物可在750~850℃温度加热后快冷予以消除。



热处理工艺：

①退火

• 为了消除σ相、475℃脆性及高温脆性，可采用退火处理，在780~830℃加热、保温、然后空冷或炉冷。

•  对于超纯铁素体不锈钢（含C≤0.01％，严格控制Si、Mn、S、P），退火加热温度可提高一些。

②去应力处理

在焊接和冷加工后，零部件可能产生应力，如果具体情况不宜采用退火处理，可以在230~370℃范围内加热、保温、空冷，可消除部分内应力，改善塑性。

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