304不锈钢固溶处理热处理方法

     讨论了不同热处理方法对304奥氏体不锈钢组织和性能的影响。304奥氏体不锈钢试块在1050℃下固溶，保温30min，分别在水中和空气中冷却。结果表明，所有组织均为单相马氏体，水中不锈钢的冷却硬度较高，表明水冷后内应力较大。原材料经650℃保温60min敏化处理和800℃保温60min敏化处理。相比之下，在800℃下保温60min时更容易发生应力腐蚀。因此，304不锈钢在热处理过程中应避免高于敏化温度区

奥氏体不锈钢是指在室温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含有约18%的Cr、Ni8%-10%、C约0．1%具有稳定的奥氏体组织。奥氏体不锈钢无磁性，韧性和塑性高，但强度低。它不能通过改变来加强。它只能通过冷加工来加强。例如，添加s，Ca，Se，其他元素，则具有较好的切削性能。这种钢除了耐还原性、酸介质腐蚀外，如果含有Mo、Cu等元素还可以抵抗盐酸、磷酸、甲酸、醋酸等的腐蚀。如果这种钢中的碳含量低于0．03%或含Ti、N，它的耐应力腐蚀性能可以显著提高。由于奥氏体不锈钢具有综合性和良好的综合性能，已广泛应用于各行各业

作为一种应用广泛的钢材，304奥氏体不锈钢具有良好的腐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能；冲压、弯曲等热加工性好，无热处理硬化，无磁性。用于家庭用品(餐具、橱柜、锅炉、热水器)、汽车零部件、医疗设备、建筑材料、化工、食品工业、船舶零部件。根据不同的要求，常用的热处理方法主要有：固溶处理、稳定处理、去应力处理等［6，7］，由于其广泛的应用，其热处理方法的研究对生产起到了很好的指导作用。1.304奥氏体不锈钢(国产型号为0Cr18Ni9)的化学成分为碳≤0．08%，硅≤1．00%，锰≤2．00%，磷≤0．045%，硫0．03%，镍8．0%—10．5%，铬18%-20%。原料采用热轧制成，切割成直径20mm、高度20mm的圆柱体样品。样品分别在1050℃、保温30min的空冷和水冷处理，在650℃和保温1h段后进行空冷和800℃，并保温1h至室温，进行敏化处理。洛氏硬度计和金相显微镜用于分析原料和热处理样品的硬度和合金成分。

2．3.热处理方法对组织和性能的影响

2．3．1.固溶处理对组织的影响

将304奥氏体不锈钢原料加热至1050℃，保温30min，通过快速冷却至室温重新固溶。固溶处理后的组织如图3所示，如图4所示。图3为空冷试样合金成分，图4为水冷试样合金成分。腐蚀方法为5g高氯化铁、10ml硫酸、500ml乙醇混合物，腐蚀10min。

从合金成分的照片可以看出，经过固溶处理的金相样品很难腐蚀，晶界也不明显。这种合金成分是奥氏体晶粒，晶体对称细小，伴有双晶，黑点是渗碳体。根据《GB/T6394-2002金属平均晶粒度测定法进行评级，空冷后晶粒度为5．在5级上下，与原材料的晶粒大小相比变化不大，因此也可以推断，原材料的固溶处理也是空冷的。水冷后，晶粒大小增加，为6．5级上下。

2．3．2.固溶处理对机械性能的影响

固溶处理时空冷却和水冷的各种硬度值如表2所示。从表2可以看出，当冷却速度提高时，奥氏体不锈钢的硬度也相应增加。奥氏体不锈钢在冷却过程中没有组织变化，但硬度增加。这是因为奥氏体不锈钢在快速冷却过程中表面受到激冷收缩而变硬，内部温度仍然较高且较软，并且由于表面的收缩而受到塑性压缩变形。就像冲床一样，上下收缩并水平膨胀。由于外部刚性和内部柔软性，如果继续冷却到室温，内部收缩大于表面。由于内部收缩在表面产生压缩应力，［8］。因为这种残留压应力对材料的机械性能有很好的影响。所以，在奥氏体不锈钢固溶处理中，水冷比空冷好。

3结论

通过对304奥氏体不锈钢热处理方法的研究，得出以下结论：

（1）经过固溶处理的奥氏体不锈钢具有更好的耐腐蚀性。固溶后，水冷比空冷获得更高的表面硬度，表面为残余压应力，这也有利于其他机械性能。

（2）可以得出结论，经过敏化的奥氏体不锈钢非常容易腐蚀。此外，敏化温度越高，敏化时间越长，敏化后的应力腐蚀趋势越大。因此，奥氏体不锈钢的热处理必须避免在敏化范围内进行。