奥氏体不锈钢消除应力处理工艺方法

　　确定奥氏体不锈钢消除应力处理工艺方法，应根据材质类型、使用环境、消除应力目的及工件形状尺寸等情况，注意掌握以下原则。
　　1．材质类型
　　这里将材质分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个类型的目的是为了说明问题的方便。Ⅰ类————含碳量≤0.03%的超低碳奥氏体不锈钢，如00Cr19Ni10，00Cr17Ni14Mo2等。Ⅱ类————含稳定化元素的奥氏体不锈钢，如0Cr18Ni10Ti、0Cr18Ni11Nb等。Ⅲ类————除Ⅰ、Ⅱ类外的标准型奥氏体不锈钢。
　　（1）Ⅰ类奥氏体不锈钢的含碳量低于敏化温度下奥氏体固溶碳量，Ⅱ类奥氏体不锈钢由于稳定化元素的作用，使它们在固溶化加热温度以下的任何温度区间加热和冷却，都基本上在保证消除一定应力的同时，不产生其他不利作用。所以，它们消除应力处理工艺的选择范围宽，不受更多限制。
　　（2）Ⅲ类奥氏体不锈钢为防止含铬合金碳化物的析出，不可在480～950℃范围加热，可以在固溶化温度加热后快冷，也可以在480℃以下的温度加热后缓慢冷却，从消除应力的效果看，前者效果好于后者。
　　2．使用环境
　　（1）产生严重的应力腐蚀环境。在选材上，最好采用Ⅰ类或Ⅱ类奥氏体不锈钢，并在900～1100℃之间加热后缓慢冷却，可以较彻底地消除应力。如果采用Ⅲ类奥氏体不锈钢，应在固溶化温度加热并快冷，此时可消除原先的应力，但由于采有急冷方式，还会产生一些新的应力。为此，还可补充一次低温去应力处理。
　　（2）产生晶间腐蚀环境。可加热到固溶化温度，Ⅰ类、Ⅱ类奥氏体不锈钢可缓慢冷却，不锈钢必须快冷。
　　如果在工件生产中有产生敏化的可能而又产生晶间腐蚀的环境中工件，则应采用Ⅰ类奥氏体不锈钢，加热到固溶化温度后快冷，或采用Ⅱ类奥氏体不锈钢，加热到稳定化温度后缓慢冷却。
　　3．工件形状
　　工件形状复杂、易变形，应采用较低的加热温度和缓慢的冷却速度，Ⅱ类奥氏体不锈钢可以采用稳定化处理加热温度和缓慢的冷却方式。
　　4．去应力的主要目的
　　（1）去除加工过程中产生的应力或去除加工后的残留应力。可采用固溶化处理加热温度并快冷，Ⅰ类、Ⅱ类奥氏体不锈钢可采用较缓慢的冷却方式。
　　（2）为保证工件最终尺寸的稳定性。可采用低的加热温度和缓慢的冷却速度。
　　（3）为消除很大的残留应力。消除在工作环境中可能产生新应力的工件的残留应力或为消除大截面焊接件的焊接应力，应采用固溶化加热温度，Ⅲ类奥氏体不锈钢必须快冷。这种情况最好选用Ⅰ类或Ⅱ类奥氏体不锈钢，加热后缓慢冷却，消除应力的效果更好。
　　（4）为消除只能采用局部加热方式工件的残留应力。应采取低温度加热并缓慢冷却的方式。
　　表3-3是推荐的奥氏体不锈钢消除应力的热处理方法和应用条件。

　　表3-3    奥氏体不锈钢消除应力热处理推荐方法

          材料种类

方法

使用条件

及去应力目的作用

Ⅰ类（超低C）

00Cr19Ni10、

00Cr17Ni14Mo2等

Ⅱ类（含稳定元素）

0Cr18Ni10Ti、

0Cr18Ni11Nb等

Ⅲ类（其他）

0Cr18Ni10、

0Cr17Ni12Mo2等

用于强应力腐蚀环境

A·8

B·A

①

用于中等应力腐蚀环境

A·B·C

B·A·C

C①

用于低应力腐蚀环境

A·B·C·D·E

B·A·C·D·E

C·E

消除局部集中应力

E

E

E

用于晶间腐蚀环境

A·C②

A·C·B②

C

消除加工后较大残留应力

A·C

A·C

C

消除加工过程的应力

A·B·C

B·A·C

C③

有大的加工残留应力和使用时产生应力的场合及大截面的大焊接件

A·C·B

A·C·B

C

保证零件尺寸稳定性

F

F

F

说明：表中方法顺序为优先选择顺序。
      A：1010～1120℃加热保温后缓慢冷却。
      B：850～900℃加热保温后缓慢冷却。
      C：1010～1120℃加热保温后快速冷却。
      D：480～650℃加热保温后缓性冷却。
      E：430～480℃加热保温后缓性冷却。
      F：200～480℃加热保温后缓性冷却。
      保温时间，按每25min，保温1～4h。较低温度时采用较长保温时间。
注：①在较强应力腐蚀环境工作的工件，最好选用Ⅰ类钢进行A处理或Ⅱ类钢进行B处理。
　　②工件在制造过程中，产生敏化情况下应用。
　　③如果工件在最终加工后进行C处理时，此时可采用A或B处理。
　　表3-3中推荐的奥氏体不锈钢消除应力的热处理方法中，有些是与奥氏体不锈钢固溶化处理和稳定化退火方法一致的，可合并进行。
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资料来源：东莞市弘超铜铝有限公司

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