通过对304奥氏体不锈钢热处理工艺的研究
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作者:鼎言热处理
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发布时间: 2019-10-13
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（1）固溶处理后的奥氏体不锈钢有更好的耐腐蚀性能，固溶后水冷比空冷获得的表面硬度更高，而且表面是残余压应力，对其他力学性能也有利。
（2）可以得出敏化后的奥氏体不锈钢十分容易被腐蚀。而且，敏化温度越高，敏化时间越长，敏化后的晶间腐蚀倾向越大。因此，奥氏体不锈钢热处理时一定避免在敏化区间内进行。
通过对304奥氏体不锈钢热处理工艺的研究，得出了结论如下：
（1）固溶处理后的奥氏体不锈钢有更好的耐腐蚀性能，固溶后水冷比空冷获得的表面硬度更高，而且表面是残余压应力，对其他力学性能也有利。
（2）可以得出敏化后的奥氏体不锈钢十分容易被腐蚀。而且，敏化温度越高，敏化时间越长，敏化后的晶间腐蚀倾向越大。因此，奥氏体不锈钢热处理时一定避免在敏化区间内进行。
经过长期反复研究证实，时效强化的实质是从过饱和固溶体中析出许多非常细小的沉淀物颗粒(一般是金属化合物，也可能是过饱和固溶体中的溶质原子在许多微小地区聚集)，形成一些体积很小的溶质原子富集区。
固溶处理-敏化处理
敏化处理是指已经过固溶处理的奥氏体不锈钢，在500—850℃度加热，将铬原子从奥氏体中以Cr23C6碳化物的形式沿晶界析出，造成奥氏体不锈钢的晶界腐蚀敏感性增强，这就是敏化处理。
工艺1：将304奥氏体不锈钢加热到650℃，并保温60min，然后出炉空冷到室温。敏化后在不同倍率下看到的金相组织如图6中A、B图所示。
工艺2：将304奥氏体不锈钢加热到800℃，并保温1h，然后出炉空冷到室温。敏化后在不同倍率下看到的金相组织。浸蚀方法均为高氯化铁5g，盐酸10mL，酒精500mL混合液，浸蚀时间均为10min。从金相组织可以看出，在同样的浸蚀条件下，650℃保温60min敏化时组织的晶界腐蚀不明显。而800℃保温60min敏化时组织的晶界腐蚀比较明显。主要原因是在敏化温度区间（一般为500—900℃）较高温度时，晶界附近的奥氏体中的铬元素更容易以Cr23C6的形式沿晶界析出，造成了晶界附近奥氏体中的铬元素减少，使得此处的电位降低，使得此处更容易被腐蚀。当敏化温度不是很高，而且敏化保温时间不够长时，Cr23C6析出并没有聚集在晶界上，而以点蚀的形式分散在晶粒里，因此金相照片中的晶粒上有着弥散的Cr23C6析出物。界腐蚀比较明显。主要原因是在敏化温度区间（一般为500—900℃）较高温度时，晶界附近的奥氏体中的铬元素更容易以Cr23C6的形式沿晶界析出，造成了晶界附近奥氏体中的铬元素减少，使得此处的电位降低，使得此处更容易被腐蚀。当敏化温度不是很高，而且敏化保温时间不够长时，Cr23C6析出并没有聚集在晶界上，而以点蚀的形式分散在晶粒里，因此金相照片中的晶粒上有着弥散的Cr23C6析出物。
固溶处理对力学性能的影响
固溶处理时空冷和水冷所得的各种硬度值。当冷却速率提高时，奥氏体不锈钢的硬度也相应地增加。奥氏体不锈钢在冷却时并没有组织的变化，而硬度却升高了。这是由于奥氏体不锈钢在快速冷却时，外层受急冷收缩而变硬，内部温度仍然高而软，由于外层之收缩而受塑性压缩变形。如同受到冲床加工，上下收缩而横向膨胀。由于外冷内热，继续冷却到室温则内部之收缩较外层多。由于内部的收缩在外层产生压缩应力，这种热应力使其表面有极大压应力，促使奥氏体不锈钢表面抗疲劳强度增加，硬度也增加［8］。由于这种残余压应力对材料的力学性能产生好的作用。因此，在奥氏体不锈钢固溶处理时用水冷比用空冷好。
