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1、退火對不銹鋼組織和性能的影響摘要：研究了退火處理工藝對304不銹鋼組織和硬度、抗拉強度和延伸率等力學(xué)性能的影響，為熱線生產(chǎn)提供一定的數(shù)據(jù)支持。關(guān)鍵字：304不銹鋼；退火處理；力學(xué)性能一引言不銹鋼通常是指鉻含量（質(zhì)量分數(shù)）在12～30%的鐵基耐蝕合金。通常將在大氣、水蒸氣和淡水等腐蝕性較弱的介質(zhì)中不生銹的鋼種稱為不銹鋼，將在酸、堿、鹽等腐蝕性較強的環(huán)境中具有耐蝕性的鋼種稱為耐酸鋼。一般通稱不銹鋼和耐酸鋼為不銹鋼，是類型多、含碳量高、強度范圍寬及用途廣的高合金鋼。不銹鋼既是抗蝕材料，又是耐磨材料、低溫材料、無磁材料和耐熱材料。在冷加工的工序中，若
2、制件出現(xiàn)加工硬化、可加工性變壞的現(xiàn)象，必須采用退火的熱處理方法消除冷作硬化，使組織均勻和軟化、硬度降低、可壓力加工性改善。本文主要研究退火對不銹鋼組織和性能的影響。二304奧氏體不銹鋼熱處理1、熱處理對304不銹鋼組織的影響304不銹鋼是一種18-8系的奧氏體不銹鋼。該鋼薄板材料冷加工以后，從微觀角度看，滑移面及晶界上將產(chǎn)生大量位錯，致使點陣產(chǎn)生畸變。變形量越大時，位錯密度越高，內(nèi)應(yīng)力及點陣畸變越嚴重，使其強度隨變形而增加，塑性降低(即加工硬化現(xiàn)象)。當加工硬化達到一定程度時，20輥軋機進行軋制時，便有開裂或斷帶的危險；在環(huán)境氣氛作用下，放置
3、一段時間后，工件會自動產(chǎn)生晶間開裂(通常稱為“季裂”)。所以304不銹鋼在沖壓成形過程中，一般都必須進行工序間的軟化退火(即中間退火)，以降低硬度，恢復(fù)塑性，以便能進行下一道加工。為了選擇其最佳的中間退火工藝，必須對其加工硬化和退火軟化的規(guī)律和機理進行深入的研究。在室溫下304不銹鋼中碳的溶解度很小，溶解度約0.006%。隨碳含量的增加，多余的碳以鉻-鐵碳化物的形式(主要是M23C6,也有少量的以M7C3或M3C)析出。碳化物中M23C6和M7C3中鉻含量約為42%~65%，與不銹鋼的基體成分相比，碳化物中鉻的含量遠大于基體中鉻的含量[1]。
4、這樣，碳化物的析出就易引起奧氏體不銹鋼晶界貧鉻，從而導(dǎo)致晶間腐蝕的發(fā)生。傳統(tǒng)的奧氏體不銹鋼使用前通常在1050~1150℃之間進行固溶退火，使析出的碳化物被重新固溶,然后快速冷卻到室溫。由于冷速較快,固溶的碳來不及與其它合金元素結(jié)合析出，以此提高其耐晶間腐蝕性能。不同溫度、不同拉伸形變量與馬氏體含量的關(guān)系，室溫下(25℃)形變量小于10%時，304不銹鋼僅有少量的馬氏體相變，當形變量在10％~40%之間時，馬氏體含量隨形變量的增大而增加得較快，馬氏體含量由0.7增至6.8。低溫下(-70℃)馬氏體轉(zhuǎn)變隨拉伸形變量增大而變化較大，形變量在6%以
5、上時，馬氏體含量就開始迅速增加，形變量為20%時，馬氏體相變已達到22%．同一形變量低溫時產(chǎn)生的馬氏體量要比室溫時高得多，可見低溫有利于形變誘發(fā)馬氏體相變，材料經(jīng)180℃下拉伸后，其馬氏體含量沒有變化，說明在這個溫度下拉伸，304不銹鋼不會產(chǎn)生形變誘發(fā)的馬氏體相變。為了提高304奧氏體不銹鋼的冷加工性能，防止該種鋼在加工過程中產(chǎn)生開裂，使加工硬化得到軟化，以便進一步變形，以及要得到好的耐腐蝕性，必須對該不銹鋼的成品或半成品進行適當?shù)臒崽幚?，在不銹鋼熱線我們采用退火處理。奧氏體鋼沒有相變點，當經(jīng)冷變形奧氏體鋼被升溫到高溫，在奧氏體發(fā)生再結(jié)晶的同
6、時，使(Fe，Cr)23C6和σ相充分分解固溶；依靠快冷，能把碳呈固溶狀態(tài)的奧氏體保持到常溫，可在室溫下獲得單相的奧氏體組織，獲得碳及合金元素在γ-鐵中的過飽和固溶體，即過飽和合金奧氏體；如果隨后緩冷至溶解度曲線以下時，將從奧氏體中析出(Fe，Cr)23C6，冷到一定溫度時將發(fā)生奧氏體一鐵素體轉(zhuǎn)變，則鋼在室溫下的組織為：奧氏體+鐵索體+(Fe，Cr)23C6。對于304奧氏體不銹鋼，在1200℃時碳的溶解度為0.34％，1000℃時為0.18％，因此304不銹鋼含碳在0.18％以下(通常是0.06～0.07％)時，碳全部固溶于γ體中。304不
7、銹鋼的加熱溫度是1010～1150℃，在此溫度下使析出的碳化物被重新固溶,然后快速冷卻到室溫。由于冷速較快,固溶的碳來不及與其它合金元素結(jié)合析出，以此提高其耐晶間腐蝕性能。在退火過程中溫度不宜過高，以免因溫度過高使鋼中析出δ鐵素體和引起鋼的晶粒粗化，另一方面固溶處理溫度過高還會增加鋼的晶間腐蝕敏感性。對于冷沖壓中的薄件，固溶熱處理中，如緩慢升溫，在中間溫度時碳化物會充分析出，為了將其固溶就要耗費很長時間。因此，最好直接裝入預(yù)先升溫到固溶溫度的爐子中進行保溫為好。對于像深沖加工件那樣各部分變形量不同，局部變形量小的工件，就因當選擇在下限溫度退火
8、，下限溫度只用于變形程度大而又均勻的冷作件。所以深沖用薄鋼板，考慮到加工會使表面變得粗糙，因此要求晶粒度達到7～8級(既約為0.035mm左右)，如出現(xiàn)粗大晶粒組織
