奧氏體系不銹鋼及其熱處理工藝

(一)奧氏體不銹鋼成分(二)奧氏體不銹鋼合金化原理(三)奧氏體不銹鋼型號(四)奧氏體不銹鋼種類(五)奧氏體不銹鋼的特點(diǎn)(六)奧氏體不銹鋼優(yōu)缺點(diǎn)(七)奧氏體不銹鋼生產(chǎn)工藝(一)金屬的腐蝕及防護(hù)(二)腐蝕的現(xiàn)象及意義(三)化學(xué)腐蝕及保護(hù)膜(四)電化學(xué)腐蝕及其防護(hù)(五)腐蝕損壞的形式及特點(diǎn)(六)材料抗蝕性的評定三、奧氏體不銹鋼晶間腐蝕(一)晶間腐蝕產(chǎn)生的機(jī)理(二)不銹鋼晶間腐蝕原因分析(三)影響晶間腐蝕的因素(四)防止晶間腐蝕的措施(一)焊縫凝固裂紋(二)熱影響區(qū)(液化)裂紋(三)高溫低塑性裂紋、奧氏體不銹鋼的熱處理工藝分析(一)固溶化處理(二)穩(wěn)定化退火(三)消除應(yīng)力處理(四)敏化處理(五)奧氏體不銹鋼的冷加工強(qiáng)化及去應(yīng)力處理(六)奧氏體不銹鋼熱處理應(yīng)注意的一些問題六、奧氏體不銹鋼工程熱處理實(shí)例分析(一)奧氏體不銹鋼的發(fā)展方向鋼及其熱處理工藝(一)奧氏體不銹鋼成分奧氏體不銹鋼，是指在常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼。鋼中含約鋼高被應(yīng)磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蝕。此類鋼中的含碳量若低于或含各(二)奧氏體不銹鋼合金化原理提高鋼耐蝕性的方法很多，如表面涂一層耐蝕金屬、涂敷非金屬層、電化學(xué)保護(hù)和改變腐蝕環(huán)境介質(zhì)等。但是利用合金化方法，提高材料本身的耐：高鋼的抗電化學(xué)腐蝕的大量加入會使鋼變脆，因此，只有才是顯著提高鋼基體電極電位常以上。形成致密的等氧化膜，就可提高鋼不銹鋼單相狀態(tài)存在，減少微電池如加入足夠數(shù)量的或－使鋼在室溫下獲得單相鐵素體或單相奧的晶間偏析，從而減輕了晶間腐蝕加入、等元素，代替部分獲得單相奧氏體組織，同時能隨著醫(yī)學(xué)界就環(huán)境中的微量元素對健康影響的深入研究，現(xiàn)已證實(shí)了許是如果使用者缺乏這方面的知識，使用不當(dāng)，不銹鋼中的微量金屬元素同樣()切忌用不銹鋼鍋煲中藥，因中藥含有多種生物堿、有機(jī)酸等成分，生成某些毒性更大的絡(luò)合物。藥劑如蘇打、漂白粉、次氯酸鈉等進(jìn)行洗滌。因?yàn)檫@些物質(zhì)都是強(qiáng)電解質(zhì)，同樣會與不銹鋼起電化學(xué)反應(yīng)。(三)奧氏體不銹鋼型號列：鉻鎳錳奧氏體不銹鋼鎳奧氏體不銹鋼性好，用于成型產(chǎn)品。也可通過機(jī)械加工使其迅具、家俱、欄桿、醫(yī)療器材。標(biāo)準(zhǔn)成分是鉻加鎳。為無磁性、無法借由熱處理方法來改變其金相組織結(jié)構(gòu)的不銹鋼。型號：與相同特性，但低碳故更耐蝕、易熱處理，但機(jī)械性較差適用焊接及不易熱處理之產(chǎn)品。型號：與相同特性，是一種含氮的不銹鋼，加氮是溫性。型號：含最多量鉻、鎳，故耐熱、抗氧化性最佳熱交換型號：繼之后，第二個得到最廣泛應(yīng)用的鋼種，主要由于較之其具有更好的抗氯化物腐蝕能力因而也作“船用鋼”來使用。：添加安定化元素鈮，適于焊接航空器具零件及化學(xué)對比表：(四)奧氏體不銹鋼種類量的增加而提高，當(dāng)鉻含量達(dá)到一定的百分比時，鋼的耐蝕性發(fā)生突變，即不銹鋼的分類方法很多。按室溫型、奧氏體型、鐵素體和雙相不銹鋼；按主要鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大系統(tǒng)；按用途分則鋼、耐海水不銹鋼等等，按耐蝕類型分可分為銹鋼、耐晶間腐蝕不銹鋼等；按功能特點(diǎn)分類不銹鋼、低溫不銹鋼、高強(qiáng)度不銹鋼等等。由、成型性、相容性以及在很寬溫度范圍內(nèi)的強(qiáng)業(yè)、輕工業(yè)、生活用品行業(yè)以及建筑裝飾等行()奧氏體不銹鋼在常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼。鋼中含約()鐵素體不銹鋼在使用狀態(tài)下以鐵素體組織為主的不銹鋼。含鉻量的()奧氏體鐵素體雙相不銹鋼是奧氏體和鐵素體組織各約占一半的，強(qiáng)度高且耐晶間腐提高。雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐孔蝕性能，也4(4)馬氏體不銹鋼通過熱處理可以調(diào)整其力學(xué)性能的不銹鋼，通俗4(五)奧氏體不銹鋼的特點(diǎn)左右、含鎳為8左右的鉻鎳奧氏體不銹鋼。鉻和鎳的元素配比基本上保證了鋼的組織是穩(wěn)定的奧氏體。奧氏體不銹鋼的發(fā)展很快，為了適應(yīng)不同條件的特點(diǎn)是強(qiáng)度較低而塑性和的還有400。按標(biāo)準(zhǔn)，奧氏體不銹鋼鍛材、軋材沒給出。鋼中的含鎳量對提(六)奧氏體不銹鋼優(yōu)缺點(diǎn)奧氏體不銹鋼具有面心立方晶體結(jié)構(gòu)，通常具有良好的塑性和韌性，這就決定了這類鋼具有良好的彎折、卷曲和沖壓成形行。這類鋼加工不會產(chǎn)生任何淬火硬化，盡管其線脹系數(shù)比較大，但焊接過程中的彈塑性應(yīng)力應(yīng)變量很大，故焊接過程中極少出現(xiàn)冷裂紋。從這一點(diǎn)上看，其焊接性比鐵素體不銹鋼和馬氏體不銹鋼都要好。不足之處奧氏體不銹鋼焊接時焊縫及熱影響區(qū)體含量高時，可能出現(xiàn)℃或σ相相脆化。(七)奧氏體不銹鋼生產(chǎn)工藝或真空脫氧脫碳法大批量生產(chǎn)這類不銹鋼材，對于高級牌號的小批量產(chǎn)品可采用真空或非真空非感應(yīng)爐冶煉，必要時加電渣鉻鎳奧氏體不銹鋼優(yōu)良的熱塑性使其易于施以鍛造、軋制、熱穿孔和擠壓等熱加工，鋼錠加熱溫度為~℃，變形溫度范圍一般為~，含銅、氮以及用鈦、鈮穩(wěn)定化的鋼種偏靠低溫，而高鉻、鉬鋼種偏靠高溫。由于導(dǎo)熱差，保溫時間應(yīng)較長。熱加工后工件空冷即可。鉻錳奧氏可以進(jìn)行冷軋、冷拔和旋壓等冷加工工藝和沖壓、彎曲、卷邊與折疊等成形以達(dá)到~，但鉻錳奧氏體不銹鋼由于變形抗力大，加工硬化傾向強(qiáng)，應(yīng)增加中間軟化退火次數(shù)。一般中間軟化退火處理為~℃水冷。提高硅含量，放寬鉻、鎳含量的區(qū)間，并提高雜中的碳化物同時也使組織均勻化及消除應(yīng)力，從而鋼種應(yīng)較低(≤1100℃，而更高合金化的牌號如00Cr20Ni1、00Cr25Ni22等宜較2高(100~11。(一)金屬的腐蝕及防護(hù)金屬材料受周圍介質(zhì)的作用而損壞，稱為金屬腐蝕。金屬的銹蝕是最常。生產(chǎn)總值的2據(jù)統(tǒng)計，每年由于金屬腐蝕造成的鋼鐵損失約占當(dāng)年鋼產(chǎn)()陰極保護(hù)法；()陽極保護(hù)法。()去除介質(zhì)中的有害成分；()調(diào)節(jié)介質(zhì)值；()降低氣體中()陽極型緩蝕劑；()陰極性緩蝕劑；()混合型緩蝕劑。藝流程(二)腐蝕的現(xiàn)象及意義象十分復(fù)雜根據(jù)金屬腐蝕的機(jī)理不同通常可分為化學(xué)腐 蝕和電化學(xué)腐蝕兩大類。【詳見(三)化學(xué)腐蝕及保護(hù)膜和(四)電化學(xué)腐 (三)化學(xué)腐蝕及保護(hù)膜金屬的化學(xué)腐蝕是金屬在干燥氣體(如氧、氯、硫化氫等)和非電解質(zhì)氧化→。金屬材料與干燥氣體或非電解質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的破壞稱化學(xué)在高溫氣體環(huán)境中發(fā)生的腐蝕通常屬化學(xué)腐蝕在生產(chǎn)實(shí)際的高溫氧化鋼鐵材料在空氣中加熱時鐵與空氣中的發(fā)生化學(xué)反應(yīng)在℃以下反應(yīng)如下或棕褐色的致密薄膜阻止了與的繼續(xù)反應(yīng)起了保護(hù)膜的作用在℃生成以反應(yīng)如下生成的是一種既疏松又極易龜裂的物質(zhì)在高溫下可以繼續(xù)與不僅空氣中的氧氣會造成鋼鐵的高溫氧化高溫環(huán)境中的水蒸氣也氧化反應(yīng)如下影響極大溫度升高腐蝕速率顯著增加因此鋼鐵材料在高溫氧化性介質(zhì)等中加熱時會造成嚴(yán)重的氧化腐蝕。量的多少與鋼的性能密切相關(guān)鋼在或極易與介質(zhì)中水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)圖鋼的脫碳)。鋼鐵工件表面脫碳后硬度和強(qiáng)度顯著下降直接影響零件的使用壽命情況嚴(yán)重時零件報廢給生產(chǎn)造成很大的損失。氫脆(圖)通常表現(xiàn)為應(yīng)力作用下的延遲斷裂現(xiàn)象。面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)例如圖氫脆以原子態(tài)存在原子氫體積小極易沿晶界向使鋼的晶格變形產(chǎn)生強(qiáng)大的應(yīng)力降低了韌性引起鋼材的破壞過程稱為氫脆合成氨合成甲醇石油加氫等含氫化合物參藝中鋼鐵設(shè)備都存在著氫脆的危害特別對高強(qiáng)度鋼鐵構(gòu)件的危害更鋼鐵材料在高溫下與含硫介質(zhì)硫硫化氫等作用生成硫化物而損壞的過程稱高溫硫化反圖鋼高溫氫硫化氫腐蝕高溫硫化反應(yīng)一般在鋼鐵材料表面的晶界發(fā)生逐步沿晶界向內(nèi)部擴(kuò)展度顯著下降以至整個構(gòu)件報廢在采油煉油及腐蝕性氣體沿鑄鐵的晶界石墨夾雜物和細(xì)微裂縫滲入到鑄鐵內(nèi)部并發(fā)生化學(xué)作用由于所生成的化合物體積較大因此不僅引起鑄鐵構(gòu)件機(jī)械強(qiáng)(四)電化學(xué)腐蝕及其防護(hù)界介質(zhì)的化學(xué)或電化學(xué)作用而造成的變質(zhì)及損壞的現(xiàn)象原物質(zhì)的原子的價電子而被還原，與失去價電子的蝕產(chǎn)物覆蓋在金屬表面上，這樣一種腐蝕過程中，習(xí)慣地把介質(zhì)中接受金屬材料中的電子而腐蝕學(xué)里，通常規(guī)定電位較低的電極為陽極，電位較高的電極為陰極。當(dāng)電解質(zhì)溶液中有氧氣存在時，在陰極上發(fā)生氧去極化反應(yīng)而導(dǎo)致陽極金屬不斷溶解的現(xiàn)象叫氧去極化腐蝕。在海洋環(huán)境下，鋼鐵腐蝕的主要反應(yīng)海水被氧所飽和非常有利于氧去極化的陰極反應(yīng)進(jìn)行還原大量的使海水堿性提高繼續(xù)腐蝕并形成腐蝕產(chǎn)物。海水中含有大量并離子其對的腐蝕危害極大。腐蝕的主要形式()析氫腐蝕(腐蝕過程放出氫)制其特點(diǎn)是腐蝕電位與陽極反應(yīng)平衡電位靠近，在陰極區(qū)析氫反應(yīng)交換電蝕速度產(chǎn)生很大影響。控制種控制類型，有利于陽極鈍化的因素使腐蝕速度減小?？刂破涮攸c(diǎn)是：陰陽極極化程度差不多，腐蝕電位離陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)平()吸氧腐蝕(腐蝕過程吸收氧)電位非常低，不論氧的傳輸速度大小，陰極電位較低，處于活性溶解狀態(tài)，而氧的傳輸影響金屬表面腐蝕的主要因素()金屬的可逆電極電勢()氫、氧在金屬表面的超電勢；()金屬的極化性能；()電解質(zhì)溶液的組成屬的電化學(xué)保護(hù)方法及應(yīng)用()犧牲陽極保護(hù)法具體方法為：將還原性較強(qiáng)的金屬作為保護(hù)極，與被保護(hù)金屬相連構(gòu)成電池，還原性較強(qiáng)的金屬將作為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)而消耗，被保護(hù)的金屬作為正極就可以避免腐蝕。因這種方法犧牲了陽極保護(hù)了陰極，因而叫做犧腐蝕的就是那種比鐵更活潑的金屬，而鐵被保護(hù)了。通常在輪船的尾部和在道、地下設(shè)備和化工設(shè)備等的腐蝕。()陰極電保護(hù)法者都放在電解質(zhì)溶液里，接上外加直流電源．通使鋼鐵表面產(chǎn)生負(fù)電荷(電子)的積累，只要就不能被輸送，因而防止水及河水中金屬設(shè)備的腐蝕?；?)陽極鈍化保護(hù)法。曲線分為四個區(qū)域段為活屬甚至可達(dá)幾十伏，在此電勢范圍內(nèi)金屬的鈍化達(dá)到(五)腐蝕損壞的形式及特點(diǎn)點(diǎn)蝕又稱坑蝕和小孔腐蝕。點(diǎn)蝕有大有小，一般情況下，點(diǎn)蝕的深度要比其直徑大的多。點(diǎn)蝕經(jīng)常發(fā)生在表面有鈍化膜或保護(hù)膜的金屬上。陰離子首先被吸附在金屬表面某些點(diǎn)上，從而使金屬表面鈍化膜發(fā)生破壞。一旦這層鈍化膜被破壞又缺乏自鈍化能力時，金屬表面就發(fā)生腐蝕。這是因?yàn)樵诮饘俦砻嫒毕萏幰茁┏鰴C(jī)體金屬，使其呈活化狀態(tài)，而鈍化膜處仍為鈍態(tài)，這樣就形成了活性—鈍性腐蝕電池，金屬表面很快就被腐蝕成小孔，這種現(xiàn)象被稱為點(diǎn)蝕。在石油、化工的腐蝕失效類型統(tǒng)計中，點(diǎn)蝕約占~。流動不暢的含活性陰離子的介質(zhì)中容易形成活性陰離子的積聚和濃縮的條件，促使點(diǎn)蝕值降低、溫度升高都會增加點(diǎn)蝕的傾向。氧化性金屬離子(如、、等)能促進(jìn)點(diǎn)蝕的產(chǎn)生。但某些含氧陰離子(如氫氧化物、鉻酸鹽、硝酸鹽和硫酸鹽等)能防止點(diǎn)蝕。造成設(shè)備穿孔，使大量的油、水、氣泄漏，有時甚至造成火災(zāi)、爆炸等嚴(yán)重這些類型腐蝕的起源。有關(guān)物質(zhì)的移動受到了阻滯，形成濃差電池，從而產(chǎn)生局部腐蝕，這種腐蝕產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重障礙，甚至發(fā)生破壞事故。對鈦及鈦合金來說，材料在特定的腐蝕介質(zhì)中和在靜拉伸應(yīng)力(包括外加載荷、熱應(yīng)力、冷金屬材料耐腐蝕性分類評級標(biāo)準(zhǔn)(表)且裂縫擴(kuò)展很快，能在短時間內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重的破壞。應(yīng)力腐蝕開裂在石油、化應(yīng)力腐蝕的產(chǎn)生有兩個基本條件：一是材料對介質(zhì)具有一定的應(yīng)力腐蝕拉應(yīng)力作用的結(jié)果，使裂紋生核；第二階段為腐蝕裂紋中拉應(yīng)力的共同作用下，裂紋減的。發(fā)生應(yīng)力腐蝕的溫度一般在℃~℃之間。面來采取措施。主要是：介質(zhì)而引起的抗腐蝕疲勞性能的降低，稱為腐蝕疲勞。疲勞破壞的應(yīng)力值低于屈服點(diǎn)，在一定的臨界循環(huán)應(yīng)力值(疲勞極限或稱疲勞壽命)以上時，才材料腐蝕疲勞的因素主要有應(yīng)力交變速度、介質(zhì)溫度、介質(zhì)成分、材敲擊便成為粉末。據(jù)統(tǒng)計，在石油、化工設(shè)備腐蝕腐蝕的主圖晶間腐蝕少量穩(wěn)定化元素(鈦、鈮)，以控制晶界上析出的碳化物及采用適當(dāng)?shù)臒崽幘鶆蚋g是指在與環(huán)境接觸的整個金屬表面上幾乎以相同速度進(jìn)行的腐蝕。在應(yīng)用耐蝕材料時，應(yīng)以抗均勻腐蝕作為主要的耐蝕性能依據(jù)，在特殊發(fā)生在高速流動的流體管道及載有懸浮摩擦顆粒流體的泵、管道等處。有的過流部件，如高壓減壓閥中的閥瓣(頭)和閥座、離心泵的葉輪、風(fēng)機(jī)中的葉片等，在這些部位腐蝕介質(zhì)的相對流動速度圖工業(yè)鋅在圖工業(yè)鋅在圖直接接在的示意圖在腐蝕介質(zhì)中，金屬因腐蝕反應(yīng)析出的氫及制造過程中吸收的氫，是金屬中氫的主要來源。金屬的表面狀態(tài)對吸氫有明顯的影響，研究表明，鈦材的研磨表面吸氫量最多，其次為原始表面，而真空退火和酸洗表面最難吸氫。(六)材料抗蝕性的評定金屬材料在某一環(huán)境介質(zhì)下承受或抵抗腐蝕的能力稱為金屬材料的耐蝕顯然必須有公認(rèn)的表示腐蝕程度、速度的方法和耐蝕性評定標(biāo)準(zhǔn)，才能蝕的程度與評定方法()腐蝕速度的質(zhì)量指標(biāo)()金屬腐蝕速度的深度指標(biāo)()均勻腐蝕金屬耐蝕性評定(表)我國金屬腐蝕性四級標(biāo)準(zhǔn)(表)度與評定方法()局部腐蝕程度表示方法①腐蝕強(qiáng)度指標(biāo)：是指材料腐蝕前后的輕度極限變化率②腐蝕的延伸率指標(biāo)：是指材料腐蝕前后延伸率的變化()局部腐蝕金屬耐蝕性評定①局部腐蝕的關(guān)系評定指標(biāo)(表)金屬局部腐蝕耐蝕性參考標(biāo)準(zhǔn)(表)②應(yīng)力腐蝕斷裂傾向評定(表)斷斷裂時塑性指標(biāo)下降值抗拉時試樣表面裂紋數(shù)目不增加少量增加大量增加腐蝕斷裂傾向三、奧氏體不銹鋼晶間腐蝕(一)晶間腐蝕產(chǎn)生的機(jī)理不銹鋼在腐蝕介質(zhì)作用下，在晶粒之間產(chǎn)生的一種腐蝕現(xiàn)象稱為晶間腐蝕(如右圖)。產(chǎn)生晶間腐蝕的不銹鋼，當(dāng)受到應(yīng)力作用時，即會沿晶界斷裂、強(qiáng)度幾乎完全消失，這是不銹鋼的一種最危險的破壞形式。晶間腐蝕可以分別產(chǎn)生在焊接接頭的熱影響區(qū)、焊縫或熔合線上，在熔合線上產(chǎn)生的晶間腐蝕又稱刀狀腐蝕。不銹鋼具有耐腐蝕能力的必要條件是鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)必須大，當(dāng)溫度升高時，碳在不銹鋼晶粒內(nèi)部的擴(kuò)散速度大于鉻的擴(kuò)散速度。因?yàn)槭覝貢r碳在奧氏體中的熔解度很小，約為~，而一般奧氏體不銹鋼中的含碳量均超過此值，故多余的碳就不斷地向奧氏體晶粒邊界擴(kuò)散，并和鉻化合，在晶間形成碳化鉻的化合物，如()等。但是由于鉻的擴(kuò)散速度較小，來不及向晶界擴(kuò)散，所以在晶間所形成的碳化鉻所需的鉻主要不是來自奧氏體晶粒內(nèi)部，而是來自晶界附近，結(jié)果就使晶界附近的含鉻量大為減少，當(dāng)晶界的鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低到小于”，在腐蝕介質(zhì)作用下，貧鉻區(qū)就會失去耐腐蝕能力，而產(chǎn)生晶間腐蝕。從“貧鉻理論”的角度看，奧氏體不銹鋼在固溶態(tài)下，碳以過飽和形式溶解于固溶體中加熱時，過飽和的碳以的習(xí)慣那時沿晶界析出。析出需要在更高的溫度下才能充分進(jìn)行，所以焊接的敏化溫度范圍為℃，高于平衡條件下的敏化溫度。在焊接接頭的民化溫度區(qū)間時，金屬晶粒內(nèi)部過飽和的碳原子會逐步向晶粒邊緣擴(kuò)散，與晶粒邊緣層的鉻原子結(jié)合成并沿晶界沉淀析出。這是由于鉻原子的擴(kuò)散速率比碳原子慢的多，經(jīng)歷內(nèi)部的鉻原子來不及跨哦三道經(jīng)理表面，補(bǔ)充形成所消耗的鉻，鼓經(jīng)歷邊緣層的哿含量地獄耐蝕所許鉻的極限值。有腐蝕介質(zhì)作用時，區(qū)域?qū)⒚黠@腐蝕，即產(chǎn)生了焊接接頭的晶間腐蝕。(二)不銹鋼晶間腐蝕原因分析．碳化鉻沉淀引起的晶間腐蝕不銹鋼中的碳與鉻形成復(fù)雜的不穩(wěn)定的間隙碳化物分子這種狀態(tài)以急速冷卻方法保存在室溫時，形成過飽和固溶體，但在緩慢冷卻過程中，碳化物為了保持平衡，會在固溶體中析出。過飽和固溶體不是穩(wěn)定的，在敏化處理溫度()℃再加熱時，碳化物沿晶粒間界優(yōu)先析出，奧氏體不銹鋼產(chǎn)生晶間腐蝕趨勢。當(dāng)溫度高于℃時，晶間的碳化鉻是孤立的顆粒，晶間腐蝕趨勢??；低于℃時，晶間的碳化鉻在晶界面上形成連續(xù)的片狀，晶間腐蝕趨勢增大。相沉淀引起的晶間腐蝕超低碳不銹鋼晶間腐蝕，是由于ó相(的金屬間化合物)在晶界的析出，引起晶界區(qū)域貧鉻，導(dǎo)致產(chǎn)生晶間腐蝕，由于ó相比γ相耐腐蝕，在強(qiáng)氧化還原電位下，ó相產(chǎn)生選擇性的晶間腐蝕。沉淀引起的晶間腐蝕不銹鋼中含有一定量的元素，在℃范圍內(nèi)加熱，同時在氧化介質(zhì)中工作，融合線區(qū)會出現(xiàn)沿境界的腐蝕。在融化焊接時，這個、也全部溶解，這些碳化物都會沉淀，并且沿晶界進(jìn)行。在緩慢冷卻過程中，溶解后的以樹枝狀形態(tài)的沉淀，在氧化介質(zhì)中，可以被溶解而導(dǎo)致刀線腐蝕。吸附沉淀引起的晶間腐蝕不銹鋼中含有少量的雜質(zhì)磷，磷在晶界面產(chǎn)生吸附，與晶界交互作用，晶界處部分球狀碳化物受侵蝕。在℃，晶界有少量的球℃)吸狀℃)吸附消失。因此在亞溫相到熔點(diǎn)完全溶解。(三)影響晶間腐蝕的因素．加熱溫度和加熱時間當(dāng)加熱溫度小于℃或大于℃時，不會發(fā)生晶間腐蝕。因?yàn)橛捎凇鏁r，溫度較低不會形成碳化鉻化合物。而在溫度超過℃時，晶生的晶間腐蝕的加熱溫度一般是在℃至℃之間，稱為產(chǎn)生晶間腐蝕的“危險溫度區(qū)”。其中尤其以℃為最危險。焊接時，熱影響區(qū)中處于危險溫度區(qū)的地帶最易產(chǎn)生晶間腐蝕。因此，在℃至℃的溫度區(qū)間加熱時間越長，產(chǎn)生晶間腐蝕的危險性越大，如℃至℃間的冷卻速度越大，則產(chǎn)生晶間腐蝕的可能性就越小。如下圖所示：圖加熱溫度和加熱時間對晶間腐蝕的影響．鋼中的含碳量隨奧氏體不銹鋼中含碳量的增加，在晶間形成貧鉻區(qū)的機(jī)會就增加，導(dǎo)致產(chǎn)生晶間腐蝕的傾向也越大。所以碳是晶間腐蝕最有害的元素。奧氏體不銹鋼據(jù)含碳量分：一般含碳量(％)低碳級()和超低碳級()。室溫時奧氏體鋼中能溶解的最大含碳量是~％，所以超低碳奧氏體不銹鋼實(shí)際是不會產(chǎn)生晶間腐蝕的，是一種優(yōu)良品種的不銹鋼。．金相組織的影響果組織中有鐵素體存在，形成奧氏體加鐵素體的雙相組織，則會大大提高其抗晶間腐蝕能力。雙相組織對抗晶間腐蝕有利作用如下圖所示：圖雙相組織對抗晶間腐蝕因?yàn)殂t在鐵素體中的擴(kuò)散速度快，碳化鉻在鐵素體內(nèi)部及其附近析出，減輕了奧氏晶間貧鉻現(xiàn)象。同時鐵素體分隔了奧氏體晶粒之間的連但是奧氏體不銹鋼中的組織中鐵素體含量不能太多，否則易引起焊接接頭的脆化現(xiàn)象。熱處理工藝的影響其他元素的影響碳結(jié)合成穩(wěn)定的碳化物，可以避免在奧氏體中形成貧鉻區(qū)，這些元素稱為穩(wěn)定劑，并且鈦和鈮還是形成鐵素體的元素，加入后會促使形成雙相組織。所以，通過添加這些元素可以減少晶間腐蝕的產(chǎn)生。(四)防止晶間腐蝕的措施冶金措施()控制含碳量在％以下因?yàn)楹剂吭冢ヒ韵聲r，能夠析出的碳的數(shù)量較少，在％數(shù)在以下時，即使在℃較長時間回火也不會產(chǎn)生晶間腐蝕。()使焊縫金屬具有奧氏體鐵素體雙相組織，起鐵素日的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)超過。在此范圍內(nèi)，不僅能提高焊縫經(jīng)書抗晶間腐蝕的呢公里和抗應(yīng)力腐蝕的能力，同時還能提高焊縫金屬抗熱裂紋的能力。在焊縫中加入鐵素體形成元素如鉻，硅，鋁，鉬以形成奧氏體加鐵素體的雙相組織。采用鐵素體和奧氏體雙相鋼有利于抗晶間腐蝕。鉻在鐵素體中的擴(kuò)散速度比奧氏體快，碳化鉻就在鐵素體內(nèi)部及附近析出，減輕了奧氏體晶界的貧鉻現(xiàn)象。因此，在敏化溫度受熱時，不產(chǎn)生晶間腐蝕。一般控制焊縫中鐵素體含量為~％，如鐵素體過多，也會使焊縫變脆。()在焊縫金屬中滲入比鉻更容易與碳結(jié)合的穩(wěn)定化學(xué)元素，如鈦、鈮、鉭等。由于鈦能充分地將碳化鉻置換出來，消除了晶界的貧鉻地帶，從而改善了抗腐蝕性。()超低碳有利于防止晶間腐蝕，最大限度地降低碳在焊縫金屬中的含量，達(dá)到低于碳在不銹鋼中室溫通解極限值以下，使碳不可能與鉻生成從根本上消除晶界的貧鉻區(qū)。碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在焊縫金屬時，就能提高焊縫金屬的抗晶間腐蝕的目的。工藝措施()首先要選用一種合適的焊接方法，即熱輸入最小，讓焊接接頭盡可能地縮短在敏化溫度區(qū)間段的停留時間。對于薄件、小型規(guī)模的焊接接頭，應(yīng)選用能量集中的真空電子束焊、等離子弧焊、鎢極氬弧焊；對于中等厚度板材的焊縫，可采用融化極氣體保護(hù)焊來施焊；而大兜肚板材的焊接選用埋弧焊、焊條電弧焊為常用的焊接方法，氣焊不宜采用。()焊接參數(shù)的制定在保證焊縫質(zhì)量的前提下，采用小的焊接電流、最快的焊接速度。()操作方面盡量采用窄焊縫、多道多層焊，每一道焊縫或每一層焊縫后，要等焊接處冷卻至室溫再進(jìn)行下一道或下一層的焊接操作；在施焊過程中，不允許焊接材料在熔池中擺動；焊接管子采用氬弧焊打底時，可以不加填充材料進(jìn)熔焊，在可能的條件下，管內(nèi)通氬七保護(hù)，其作用是保護(hù)熔池不易被氧化、加快焊縫的冷卻速度、有利于背面焊縫的成形。對于接觸副食介質(zhì)的焊縫，在有條件的情況下一定要最后施焊，以減少接觸介質(zhì)焊縫的受熱次數(shù)。()加快冷卻速度以達(dá)到減少貧鉻區(qū)形成的機(jī)會，從而起到提高抗晶間腐蝕的作用。焊接工藝上，可采用小電流，大焊速，短弧多道焊等措施，以縮短焊接接頭在危險溫()添加穩(wěn)定劑加入比鉻與碳親和力更強(qiáng)的元素。對含鈦、鈮()固溶處理或穩(wěn)定化處理固溶處理是把房加熱到單一奧氏體區(qū)(℃)，得到成分均勻的單相奧氏體具有最低的強(qiáng)度和硬度、最好的耐蝕性，是防止晶間副食的重要手段。出現(xiàn)敏化現(xiàn)象的奧氏體不銹鋼可再次用固溶處理消除。穩(wěn)定化處理是針對含穩(wěn)定劑的奧氏體不朽放而設(shè)計的一種熱處理工藝。奧氏體不朽放中加穩(wěn)定劑(或)的目的是讓鋼中的碳與或形成穩(wěn)定的或，而不形成，從而防止晶間腐蝕。穩(wěn)定化處理加熱溫度膏腴的溶解溫度，低于或的溶解溫度，一般在℃，并保溫小時。穩(wěn)定化處理也可用于消除因敏化加熱而產(chǎn)生的晶間腐蝕傾向。方法是在焊接后把焊接接頭加熱到~℃，此時碳又重新深入界處的含鉻量又重新恢復(fù)到大于％，這樣就不會產(chǎn)生晶間腐蝕。奧氏體不銹鋼較一般結(jié)構(gòu)鋼容易產(chǎn)生焊接熱裂紋，其主要以焊縫的結(jié)晶裂紋為主，個別鋼種在近縫區(qū)或多層焊層間也可能產(chǎn)生液化裂紋。焊縫的金相組織、化學(xué)成分和焊接應(yīng)力是導(dǎo)致奧氏體不銹鋼焊接接頭產(chǎn)生裂紋的主要見的是結(jié)晶凝固裂紋、熱影響區(qū)液化裂紋(一)焊縫凝固裂紋在奧氏體不銹鋼的焊接接頭中常常發(fā)現(xiàn)的凝固裂紋有焊縫縱向、橫向及裂紋。凝固裂紋首先與奧氏體不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)小、線夠脹系數(shù)大有關(guān)，它使焊縫在結(jié)晶過程產(chǎn)生較大的收縮變形和拉伸應(yīng)力，這是產(chǎn)生凝固裂紋的必要、圖焊接接頭的熱裂紋采用國際焊接學(xué)會推薦的可調(diào)拘束裂紋試驗(yàn)機(jī)對常用的奧氏體不銹鋼和臨界最小應(yīng)變。越大越小．表明凝固裂紋越敏感，表中以表奧氏體不銹鋼可變拘束試驗(yàn)抗熱裂紋試驗(yàn)結(jié)果(℃)~~~~~(℃)~~(℃)(℃)圖1000Cr20奧1體焊縫的結(jié)晶裂紋焊縫裂紋(×100)；裂紋斷口形貌量控制在~1之間。，00Cr18Ni1鋼和耐硫酸，磷酸。有機(jī)酸抗孔蝕，應(yīng)力腐蝕用的00Cr20等焊縫金屬雖然并不含有鐵素體相，但因金而(表1)因此均對防止凝固裂紋起到良好作用。(二)熱影響區(qū)(液化)裂紋銹鋼焊接熱影響區(qū)常?？梢娻徣诤暇€處的熱裂紋。這種裂紋與焊縫凝固裂紋形成的原因相同，是由于木材中奧氏體經(jīng)界殘存著比基體熔點(diǎn)低發(fā)生熔化，并在隨后的冷卻中受收縮拉熱發(fā)生開裂。圖是含硼道)焊縫中也會遇到液化裂紋，這種情況往往是先焊的焊道中鐵素體含量少或無鐵素體而存在低熔點(diǎn)共晶薄膜，在隨后的焊道德熱影響下發(fā)生開裂。同樣防止熱圖紋含鋼和鋼晶界液化裂區(qū)液化裂紋的主要對策是盡可能減少可能生成低熔點(diǎn)共晶的有害元素和偏析程度。因此，在選用剛才和焊材時，(三)高溫低塑性裂紋這種裂紋多數(shù)發(fā)生在單相奧氏體鋼及合金的熱影響區(qū)或多層焊縫中先一層(道)焊縫上，其產(chǎn)生的溫度范圍相當(dāng)于再結(jié)晶溫度，因此高溫低塑性裂紋產(chǎn)生的溫度比液化裂紋更低的熱影響區(qū)。對于奧氏體鋼，在低于固相線溫度以下的加熱過程和冷卻過程，其塑性變化是不同的(見圖)。在加熱過紋開始和終了溫度及其范圍可知，，鋼分別在~℃和~三種鋼，既未發(fā)現(xiàn)裂紋也沒測出產(chǎn)生裂紋的溫度，表明穩(wěn)定型奧氏體鋼具有較大的高溫低塑性裂紋傾向。而亞穩(wěn)奧氏體鋼的敏感性較小，一般圖加熱與冷卻中金屬的塑性與強(qiáng)度隨溫度變化的曲線化；虛線冷卻中塑性的變化奧氏體鋼及臺金冷卻過程中出現(xiàn)塑性降低和產(chǎn)生高溫低塑性裂紋的機(jī)制相當(dāng)復(fù)雜，簡單說與熱影響區(qū)在“再結(jié)晶溫度”二次晶界的形成有關(guān)。二次晶界又與金屬在高溫下點(diǎn)陣缺陷空位、位錯的運(yùn)動和晶界遷移等擴(kuò)散行為、奧氏體不銹鋼的熱處理工藝分析依據(jù)化學(xué)成分、熱處理目的的不同，奧氏體不銹鋼常采用的熱處理方式(一)固溶化處理奧氏體不銹鋼固溶化處理就是將鋼加熱到過剩相充分溶解到固溶體中的某一溫度，保持一定時間之后快速冷卻的工藝方法。奧氏體不銹鋼固溶化熱(二)穩(wěn)定化退火銹鋼采用的熱處理方法。采用這種方法的目的是利用鈦、鈮與碳的強(qiáng)結(jié)合特性，穩(wěn)定碳，使其盡量不冷卻方式和冷卻速度對穩(wěn)定化效果沒有多大0~880℃保溫后空冷，此時的碳化物完全溶解，脫而鈦的碳8棒材穩(wěn)定化處理替代固溶處理的工