Quali sono i trattamenti termici per l'acciaio inossidabile?

Quali sono i trattamenti termici per l'acciaio inossidabile?

1 acciaio inossidabile ferritico

L'elemento principale di lega è Cr, o una piccola quantità di elementi ferriti stabili sono aggiunti, come Al, Mo, ecc., e la struttura è ferrita.e le proprietà non possono essere regolate mediante trattamento termicoHa una certa plasticità ed è relativamente fragile. Ha una buona resistenza alla corrosione nei media ossidanti (come l'acido nitrico) e scarsa resistenza alla corrosione nei media riducenti.

2 Acciaio inossidabile austenitico

Contiene un elevato Cr, generalmente superiore al 18%, e contiene circa l'8% di Ni. Alcuni usano Mn al posto di Ni. Per migliorare ulteriormente la resistenza alla corrosione, elementi come Mo, Cu, Si, Ti, Nb, ecc.deve essere aggiuntoNon subisce cambi di fase quando viene riscaldato e raffreddato e non può essere rafforzato con trattamento termico.Ha una forte resistenza alla corrosione ai mezzi ossidanti, e dopo l'aggiunta di Ti e Nb, ha una migliore resistenza alla corrosione intergranulare.

3 acciaio inossidabile martensitico

L'acciaio inossidabile martensitico contiene principalmente il 12-18% di Cr, e la quantità di C viene regolata in base alle esigenze, di solito da 0,1 a 0,4%.Alcuni per migliorare la stabilità anti-temperamento, aggiungere Mo, V, Nb, ecc. Dopo aver riscaldato ad alta temperatura e raffreddato a una certa velocità, la struttura è fondamentalmente martensite.alcuni possono contenere una piccola quantità di ferriteI cambiamenti di fase si verificano durante il riscaldamento e il raffreddamento, in modo che la struttura e la morfologia dei tessuti possano essere regolati su un'ampia gamma, modificando così le proprietà.La resistenza alla corrosione non è buona quanto l' austeniteL'acciaio inossidabile è resistente alla corrosione in acidi organici e scadente in acidi solforico e cloridrico.

4 Acciaio inossidabile duplex ferritico-austenitico

Generalmente, il contenuto di Cr è del 17~30%, e il contenuto di Ni è del 3~13%.A seconda della percentuale di elementi di legaLa maggior parte delle acciai inossidabili sono in acciaio inossidabile duplex con due fasi presenti contemporaneamente, poiché contiene ferrite e elementi di rinforzo.dopo trattamento termicoLa sua resistenza è leggermente superiore a quella dell'acciaio inossidabile austenitico e la sua plasticità e robustezza sono buone.Ha una elevata resistenza alla corrosione, specialmente nei mezzi contenenti Cl e nell'acqua di mare, e ha una buona resistenza alla corrosione da buche, alla corrosione da fessure e alla corrosione da stress.

5 Acciaio inossidabile indurito per precipitazione

La composizione è caratterizzata dal fatto che oltre a elementi come C, Cr e Ni, contiene anche elementi come Cu, Al e Ti che possono precipitare nel tempo.Le proprietà meccaniche possono essere regolate mediante trattamento termico, ma il suo meccanismo di rinforzo è diverso da quello dell'acciaio inossidabile martensitico.quindi la sua resistenza alla corrosione è migliore dell'acciaio inossidabile martensitico ed equivalente all'acciaio inossidabile austenitico Cr-Ni.

Trattamento termico di acciaio inossidabile

Le caratteristiche di composizione dell'acciaio inossidabile, che è composto da un gran numero di elementi di lega, principalmente Cr, sono le condizioni di base per la sua resistenza all'acciaio inossidabile e alla corrosione.Per dare pieno svolgimento al ruolo degli elementi di lega e ottenere proprietà meccaniche e di resistenza alla corrosione ideali, deve essere ottenuta anche mediante metodi di trattamento termico.

1 Trattamento termico dell'acciaio inossidabile ferritico

L'acciaio inossidabile ferritico è generalmente una struttura ferrita unica stabile che non subisce cambiamenti di fase quando viene riscaldato e raffreddato, quindi le proprietà meccaniche non possono essere regolate con il trattamento termico.Il suo scopo principale è quello di ridurre la fragilità e migliorare la resistenza alla corrosione intergranulare.

Fragilità della fase 1σ

L'acciaio inossidabile ferritico è molto facile da generare in fase σ, che è un composto metallico ricco di Cr che è duro e fragile.rendendo l'acciaio fragile e aumentando la suscettibilità alla corrosione intergranulareLa formazione della fase σ è correlata alla composizione. Oltre a Cr, Si, Mn, Mo, ecc. tutti promuovono la formazione della fase σ. È anche correlata al processo di lavorazione,in particolare riscaldamento e mantenimento nell'intervallo 540-815°C, che favorisce la formazione di fase σ. Tuttavia, la formazione di fase σ è reversibile,e riscaldato a una temperatura superiore alla temperatura di formazione della fase σ lo risolverà nella soluzione solida.

2Fregoranza a 475°C

Quando l'acciaio inossidabile ferritico viene riscaldato per lungo tempo nell'intervallo 400~500°C, mostrerà le caratteristiche di maggiore resistenza, diminuzione della durezza e maggiore fragilità.E' particolarmente evidente a 475°C.Questo perché, a questa temperatura, gli atomi di Cr nella ferrite si riorganizzeranno per formare una piccola area ricca di Cr che è coerente con la fase madre,causando distorsione del reticolo e sollecitazione internaQuando si forma la zona ricca di Cr, deve comparire una zona povera di Cr, che ha un impatto negativo sulla resistenza alla corrosione.Quando l'acciaio viene riscaldato a una temperatura superiore a 700°C, la distorsione e lo stress interno saranno eliminati e la fragilità a 475°C scomparirà.

3Fregidità ad alta temperatura

Quando viene riscaldato a oltre 925°C e rapidamente raffreddato, i composti formati da Cr, C, N, ecc. precipitano all'interno dei grani e dei confini dei grani, causando un aumento della fragilità e della corrosione intergranulare.Questo composto può essere eliminato mediante raffreddamento rapido dopo riscaldamento a una temperatura di 750-850°C.

Processo di trattamento termico:

1Anniolazione

Al fine di eliminare la fase σ, la fragilità a 475°C e la fragilità ad alta temperatura, si può utilizzare un trattamento di ricottura, riscaldamento e isolamento a 780-830°C, e quindi raffreddamento ad aria o raffreddamento a forno.

Per l'acciaio inossidabile ferritico ultra-puro (con contenuto di C ≤ 0,01%, controllando rigorosamente Si, Mn, S e P), la temperatura di riscaldamento di ricottura può essere aumentata.

2Trattamento per alleviare lo stress

Se la ricottura non è adatta in circostanze particolari, il riscaldamento, l'isolamento, il rivestimento, il rivestimento, l'imballaggio, il rivestimento, l'imballaggio, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, il rivestimento, ile il raffreddamento ad aria può essere effettuato nell'intervallo 230~370°C per eliminare parte dello stress interno e migliorare la plasticità.

2 Trattamento termico in acciaio inossidabile austenitico

L'effetto del Cr, del Ni e di altri elementi di lega nell'acciaio inossidabile austenitico fa scendere il punto Ms al di sotto della temperatura ambiente (-30 a -70°C).quindi non si verifica alcuna trasformazione di fase sopra la temperatura ambiente durante il riscaldamento e il raffreddamentoPertanto, lo scopo principale del trattamento termico dell'acciaio inossidabile austenitico non è quello di modificare le proprietà meccaniche, ma di migliorare la resistenza alla corrosione.

1 Trattamento in soluzione dell'acciaio inossidabile austenitico

effetto:

1Precipitazione e dissoluzione di carburi di lega nell'acciaio

Il C è uno degli elementi di lega contenuti nell'acciaio. Oltre al suo effetto rinforzante, è dannoso per la resistenza alla corrosione.l' effetto è ancora peggiore, pertanto si dovrebbero compiere sforzi per ridurne la presenza. Per questo motivo, sulla base delle caratteristiche del C che cambia con la temperatura in austenite, cioè, la solubilità è grande ad alte temperature e la solubilità è piccola a basse temperature.Si riferisce che la solubilità del C in austenite è 00,34% a 1200°C; 0,18% a 1000°C; 0,02% a 600°C; e ancora meno a temperatura ambiente.e poi raffreddato rapidamente in modo che non ha il tempo di precipitare, garantendo la resistenza alla corrosione dell'acciaio, in particolare la resistenza alla corrosione intergranulare.

Fase 2σ

Se l'acciaio austenitico viene riscaldato per lungo tempo nell'intervallo 500-900°C, o quando elementi come Ti, Nb e Mo vengono aggiunti all'acciaio, si favorisce la precipitazione della fase σ,rendendo l'acciaio più fragile e riducendo la resistenza alla corrosioneIl metodo per eliminare la fase σ consiste anche nel dissolverla a una temperatura superiore alla sua possibile precipitazione e raffreddarla rapidamente per evitare ulteriori precipitazioni.

Manifattura:

Nella norma GB1200 la gamma di temperature di riscaldamento raccomandata è ampia: 1000~1150°C, e di solito si utilizza 1020-1080°C.ecc., e regolare la temperatura di riscaldamento in modo appropriato entro l'intervallo ammissibile. Se la temperatura di riscaldamento è bassa, il carburo C-Cr non può essere completamente sciolto.i grani cresceranno e la resistenza alla corrosione sarà ridotta.

Metodo di raffreddamento: raffreddare rapidamente per evitare che il carburo si ricadga.Sulla base di diverse letterature e esperienze pratiche, la scala di "veloce" può essere compresa come segue:

I prodotti con tenore di C ≥ 0,08%; quelli con tenore di Cr > 22% e contenuto di Ni superiore; quelli con tenore di C < 0,08% ma dimensioni effettive > 3 mm devono essere raffreddati ad acqua;

contenuto di C < 0,08%, dimensione <3 mm, può essere raffreddato ad aria;

Le dimensioni effettive ≤ 0,5 mm possono essere raffreddate ad aria.

2 Trattamento termico di stabilizzazione dell'acciaio inossidabile austenitico

Il trattamento termico di stabilizzazione è limitato agli acciai inossidabili austenitici contenenti elementi stabilizzanti Ti o Nb, come 1Cr18Ni9Ti, 0Cr18Ni11Nb, ecc.

effetto:

Come accennato in precedenza, il Cr si combina con il C per formare composti del Cr23C6 e si precipita ai confini del grano, che è la causa della diminuzione della resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile austenitico.Cr è un forte elemento che forma carburo e si combinerà con C e precipiterà finché ci sarà un'opportunitàPertanto, agli elementi Ti e Nb con affinità più forte di Cr e C vengono aggiunti all'acciaio, e si creano le condizioni affinché C possa combinarsi preferenzialmente con Ti e Nb. , ridurre la possibilità di combinazione di C e Cr, in modo che il Cr possa essere trattenuto stabilmente nell'austenite, garantendo così la resistenza alla corrosione dell'acciaio.Il trattamento termico di stabilizzazione svolge il ruolo di combinare Ti, Nb e C per stabilizzare Cr in austenite.

Manifattura:

Temperatura di riscaldamento: tale temperatura deve essere superiore alla temperatura di dissoluzione del Cr23C6 (400-825°C),inferiore o leggermente superiore alla temperatura di dissoluzione iniziale del TiC o del NbC (ad esempio la gamma di temperature di dissoluzione del TiC è 750-1120°C), stabilizzante temperatura di riscaldamento Generalmente selezionata a 850-930°C, che dissolverà completamente il Cr23C6, permettendo a Ti o Nb di combinarsi con il C, mentre il Cr continuerà a rimanere nell'austenite.

Metodo di raffreddamento: generalmente viene utilizzato il raffreddamento ad aria, ma può essere utilizzato anche il raffreddamento ad acqua o il raffreddamento a forno.La velocità di raffreddamento non ha un impatto significativo sull'effetto di stabilizzazioneA giudicare dai risultati della nostra ricerca sperimentale, quando si raffredda dalla temperatura di stabilizzazione da 900°C a 200°C, i tassi di raffreddamento sono di 0,9°C/min e 15,6°C/min.la struttura metallografica, la durezza e la resistenza alla corrosione intergranulare sono sostanzialmente le stesse.