不銹鋼鍛件的熱處理工藝旨在優(yōu)化其力學(xué)性能、耐腐蝕性和組織結(jié)構(gòu),具體工藝需根據(jù)不銹鋼類型(如馬氏體、奧氏體、雙相或沉淀硬化型)及最終用途進(jìn)行調(diào)整。以下是常見不銹鋼鍛件的熱處理工藝要點:
1. 馬氏體不銹鋼(如410、420、431)
特點:可通過熱處理強(qiáng)化,但耐蝕性相對較低。
典型工藝:
退火:
溫度:830~900℃(完全退火)或700~750℃(亞臨界退火)。
冷卻:爐冷至600℃后空冷,避免碳化物析出。
淬火:
溫度:950~1050℃(依具體牌號調(diào)整),保溫后油淬或空冷。
回火:
低溫回火(150~370℃):保持硬度,減少應(yīng)力。
高溫回火(540~700℃):提高韌性,降低硬度。
注意:需避免回火脆性(某些牌號在400~600℃回火時需快冷)。
2. 奧氏體不銹鋼(如304、316)
特點:不能通過熱處理強(qiáng)化,通常采用固溶處理消除加工硬化或析出碳化物。
典型工藝:
固溶處理:
溫度:1010~1150℃,保溫后快速水冷(防止碳化物析出)。
穩(wěn)定化處理(含Ti/Nb的321、347):
溫度:850~930℃,保溫后空冷,使碳化鈦/鈮優(yōu)先析出,避免晶間腐蝕。
去應(yīng)力退火:
溫度:300~450℃,消除冷加工或焊接應(yīng)力,避免敏化。
3. 雙相不銹鋼(如2205、2507)
特點:需平衡奧氏體與鐵素體相比例(通常約50:50)。
典型工藝:
固溶處理:
溫度:1020~1100℃,水冷或快冷,避免σ相或碳氮化物析出。
注意事項:
避免在600~900℃長時間停留,防止脆性相析出。
4. 沉淀硬化不銹鋼鍛件(如17-4PH、15-5PH)
特點:通過時效處理析出強(qiáng)化相。
典型工藝:
固溶處理:
溫度:1040~1060℃,空冷或油冷。
調(diào)整處理(可選):
溫度:950℃左右,調(diào)整馬氏體轉(zhuǎn)變點(Ms)。
時效處理:
溫度:480~620℃(依牌號調(diào)整),保溫1~4小時,空冷。
例如:17-4PH常用H900時效(900°F/482℃,1小時)。
通用注意事項
加熱保護(hù):
采用真空爐或保護(hù)氣氛(如氬氣)防止氧化;若在空氣爐中加熱,需后續(xù)酸洗或機(jī)加工去除氧化皮。
溫度均勻性:
鍛件尺寸較大時需延長保溫時間,確保心部溫度均勻。
冷卻控制:
奧氏體不銹鋼需快速冷卻(水淬),馬氏體不銹鋼鍛件需避免淬火開裂。
后續(xù)處理:
必要時進(jìn)行噴丸、拋光或鈍化以提升耐蝕性。
示例工藝(17-4PH鍛件)
固溶處理:1050℃×1h,空冷。
深冷處理(可選):-73℃×2h,促進(jìn)馬氏體轉(zhuǎn)變。
時效:480℃×4h,空冷→硬度可達(dá)HRC 40~45。
根據(jù)具體材料標(biāo)準(zhǔn)和服役要求,建議參考AMS 2759、ASTM A484等規(guī)范,或咨詢材料供應(yīng)商進(jìn)行工藝優(yōu)化。
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