鐵素體不銹鋼的熱處理方法和鐵素體含量測試方法
鐵素體不銹鋼一般情況下是穩(wěn)定的單一鐵素體組織加熱、冷卻不發(fā)生相變,故不能用熱處理方法調(diào)整力學性能,其主要目的是減小脆性和提高抗晶間腐蝕能力。鐵素體含量的測試通常是在工件冷卻到常溫后進行測量,實驗室一般采用金相法和化學計算法,現(xiàn)場一般采用無損檢測方法即用鐵素體含量檢測儀來快速檢測。
一,鐵素體不銹鋼的加熱過程中的特性解析:
1、σ相脆性
鐵素體不銹鋼極易生成σ相,這是一種富Cr的金屬化合物,硬而脆,特別容易在晶間形成,使鋼變脆,并增加晶間腐蝕敏感性。σ相形成與成分有關,除Cr外,Si、Mn、Mo等都促進σ相形成;還與加工過程有關,尤其在540~815℃區(qū)間加熱、停留,更促進σ相形成。但σ相形成是可逆的,重新加熱到高于σ相形成溫度會重新溶解于固溶體中。
2、475℃脆性
鐵素體不銹鋼在400~500℃區(qū)間長時間加熱,會表現(xiàn)出強度升高、韌性下降即脆性增加的特征,尤其在475℃時很明顯,稱475℃脆性。這是因為,在這個溫度下,鐵素體內(nèi)的Cr原子將重新排列,形成富Cr小區(qū)域,與母相共格,引起點陣畸變,產(chǎn)生內(nèi)應力,使鋼硬度升高、脆性增大。富Cr區(qū)形成的同時,必有貧Cr區(qū)出現(xiàn),這對耐蝕性有不利影響。當將鋼重新加熱高于700℃溫度時,畸變、內(nèi)應力會消除,475℃脆性消失。
3、高溫脆性
加熱到925℃以上,并以快速冷卻下來時,Cr、C、N等形成化合物在晶內(nèi)、晶界析出,引起脆性增加和晶間腐蝕的發(fā)生。這種化合物可在750~850℃溫度加熱后快冷予以消除。
二,鐵素體不銹鋼的熱處理工藝:
1、退火
? 為了消除σ相、475℃脆性及高溫脆性,可采用退火處理,在780~830℃加熱、保溫、然后空冷或爐冷。
? 對于超純鐵素體不銹鋼(含C≤0.01%,嚴格控制Si、Mn、S、P),退火加熱溫度可提高一些。
2、去應力處理
在焊接和冷加工后,零部件可能產(chǎn)生應力,如果具體情況不宜采用退火處理,可以在230~370℃范圍內(nèi)加熱、保溫、空冷,可消除部分內(nèi)應力,改善塑性。
三,鐵素體不銹鋼中的鐵素體含量檢測方法:
除了傳統(tǒng)金相法和化學計算法外,磁性法測試鐵素體含量是近代比較推崇的測試方法,是依據(jù)鐵素體具有導磁性原理來檢測,無需破壞試樣屬于無損檢測。操作簡便,速度快,精度也高。對操作者技能水平基本沒有要求,測量結(jié)果相對比較客觀。
相關測試儀器:鐵素體測試儀、x射線測厚儀。