Термическая обработка нержавеющей стали

Мартенситныйнержавеющая сталь имеет тип Cr13 (низкоуглеродистый и среднеуглеродистый), тип Cr17Ni (низкоуглеродистый), тип Cr18 (высокоуглеродистый), а процесс термообработки включает отжиг, закалку + отпуск, снятие напряжений и т. д.

(1) Нержавеющая сталь Cr13: Из фазовой диаграммы (рис. 8-1) видно, что сплав с Cr≥12% обладает свойствами нержавеющей стали и может поддаваться закалке и упрочнению. В аустенитизированной структуре имеется ферритная структура, сохраняющаяся после закалки. Если содержание Cr слишком велико, при нагреве образуется однофазный феррит, и закалочную упрочняющую обработку выполнить невозможно.

1) Отжиг

Смягчающий отжиг может удовлетворить требования к обработке резки. После ковки термообработка может предотвратить растрескивание поковки. Для экструзионной деформации необходим полный отжиг.

В отожженной заготовке содержится большое количество карбида хрома, а содержание хрома в твердом растворе снижается. В то же время эти частицы карбида хрома и матрица образуют множество микробатарей, которые ускоряют коррозию стальных деталей.

Закалочная твердость 1Cr13 имеет относительно большую зависимость от содержания углерода. Когда содержание углерода больше или равно 0,13%, а содержание хрома больше или равно 12,75%, твердость превышает 46. Углерод оказывает большое влияние на содержание углерода, тогда как влияние хрома невелико. 5HRC. Твердость закалки 2Cr13 составляет около 50HRC. Твердость стали 3Crl3 и 4Crl3 после закалки составляет 51～56HRC.

2) Отпуск после закалки:

Обычно используемая температура закалки 1Cr13 составляет 1000–1050 ℃, 2Cr13 обычно составляет 980–1000 ℃, а температура отпуска 1Cr13 и 2Cr13 обычно составляет 600–700 ℃.

При проектировании и технических требованиях к 1Cr13 старайтесь не выбирать диапазон твердости 40～43HRC (401HB). В этом диапазоне твердости трудно контролировать температуру отпуска и время после закалки. См. Рисунок 8-2. Если вам необходимо выбрать этот вариант. Когда твердость находится в допустимых пределах, температура закалки при термообработке должна быть соответственно снижена, но сложность контроля в реальном производстве все еще относительно велика.

Во-вторых, снижение температуры нагрева аустенита повлияет на твердый раствор карбидов, и ударная вязкость будет относительно низкой, как показано на рисунке 8-3.

В-третьих, при температуре отпуска 500-600℃ в структуре выделяются карбиды с высокой дисперсностью, которая имеет не только низкую коррозионную стойкость, но и низкую ударную вязкость.

В реальном производстве 3Cr13 и 4Cr13 имеют температуру закалки 1000～1020℃, низкую температуру 200～300℃, хорошую коррозионную стойкость, твердость отпуска 3Cr13≥48HRC, 4Cr13≥50HRC. Высокотемпературный отпуск обычно составляет 600～750℃.

После закалки сталь Cr13 необходимо отпустить в течение 8 часов, чтобы предотвратить растрескивание.

(2) Нержавеющая сталь Cr17Ni: эта сталь создается путем добавления 2% Ni на основе ферритной нержавеющей стали 1Cr17. Это аустенит + феррит при высокотемпературной закалке, а для закалки обычно используется масляное охлаждение. Структура закалки: мартенсит + феррит + небольшое количество аустенита. Такого рода белые пятна легко получить после ковки, и после ковки белые пятна необходимо удалять.

В технических требованиях к термообработке часто содержится требование к показателю содержания феррита ≤ 15%, но из-за небольших колебаний содержания углерода содержание феррита будет превышать стандарт. Обычно содержание углерода составляет ≥0,15%, Cr — от 16% до 17,5%, а Ni — от 2% до 2,5%.

Температура закалочного нагрева обычно составляет 980–1020 ℃, температура отпуска 275–350 ℃ и 550–700 ℃, после отпуска применяется воздушное охлаждение, а количество периодов отпуска иногда должно быть вдвое, цель состоит в том, чтобы устранить участвующую аустенитную структуру. . Коррозионная стойкость в диапазоне температур отпуска от 350 до 550 ℃ имеет низкую ударную вязкость, поэтому не рекомендуется.

(3) Во время термообработки рекомендуется использовать печь с защитной атмосферой, чтобы предотвратить окислительное обезуглероживание.