Welche Wärmebehandlungen werden für Edelstahl durchgeführt?

Welche Wärmebehandlungen werden für Edelstahl durchgeführt?

1 ferritischer Edelstahl

Das Hauptlegierungselement ist Cr, oder eine kleine Menge stabiler Ferritelemente wie Al, Mo usw. wird hinzugefügt, und die Struktur ist Ferrit.und die Eigenschaften können nicht durch Wärmebehandlung angepasst werdenEs hat eine gewisse Plastizität und ist relativ spröde. Es hat eine gute Korrosionsbeständigkeit in oxidierenden Medien (wie Stickstoffsäure) und eine schlechte Korrosionsbeständigkeit in Reduktionsmedien.

2 Austenitischer Edelstahl

Einige verwenden Mn anstelle von Ni. Um die Korrosionsbeständigkeit weiter zu verbessern, werden Elemente wie Mo, Cu, Si, Ti, Nb usw. verwendet.muss hinzugefügt werden. Es unterliegt bei Erwärmung und Abkühlung keinem Phasenwechsel und kann nicht durch Wärmebehandlung verstärkt werden. Es hat geringe Festigkeit, hohe Plastizität und hohe Zähigkeit.Es hat eine starke Korrosionsbeständigkeit gegen oxidierende Medien, und hat nach Zugabe von Ti und Nb eine bessere Beständigkeit gegen intergranulare Korrosion.

3 martensitische Edelstahl

Martensitischer Edelstahl enthält hauptsächlich 12 ~ 18% Cr, und die Menge an C wird je nach Bedarf angepasst, normalerweise 0,1 ~ 0,4%.Einige zur Verbesserung der Stabilität gegen Verhärtung, Mo, V, Nb usw. Hinzufügen. Nach Erhitzen bei hoher Temperatur und Abkühlen bei einer bestimmten Geschwindigkeit ist die Struktur im Wesentlichen Martensit.Einige können eine geringe Menge Ferrit enthalten.Bei Heizung und Kühlung treten Phasenveränderungen auf, so dass die Gewebesstruktur und -morphologie über einen weiten Bereich hinweg angepasst werden können, wodurch sich die Eigenschaften ändern.Die Korrosionsbeständigkeit ist nicht so gut wie bei AustenitEs hat eine gute Korrosionsbeständigkeit bei organischen Säuren und eine schlechte Korrosionsbeständigkeit bei Medien wie Schwefelsäure und Salzsäure.

4 Ferritisch-Austenitisch-Duplex-Edelstahl

Im Allgemeinen beträgt der Cr-Gehalt 17~30% und der Ni-Gehalt 3~13%.Abhängig vom Anteil der LegierungselementeEinige sind aus Ferrit, andere aus Austenit und bilden Duplex-Edelstahl mit zwei gleichzeitig vorhandenen Phasen.nach Wärmebehandlung, ist seine Festigkeit etwas höher als die des austenitischen Edelstahls, und seine Plastizität und Zähigkeit sind gut.Es hat eine hohe Korrosionsbeständigkeit, vor allem in Cl-haltigen Medien und Meerwasser, und hat eine gute Beständigkeit gegen Korrosion durch Bohrungen, Spaltkorrosion und Spannungskorrosion.

5 Niederschlaggehärteter Edelstahl

Die Zusammensetzung zeichnet sich dadurch aus, dass sie neben Elementen wie C, Cr und Ni auch Elemente wie Cu, Al und Ti enthält, die im Laufe der Zeit herabfallen können.Die mechanischen Eigenschaften können durch Wärmebehandlung angepasst werden, aber sein Verstärkungsmechanismus unterscheidet sich von dem des martensitischen Edelstahls.Daher ist seine Korrosionsbeständigkeit besser als die des martensitischen Edelstahls und gleichwertig mit der des Cr-Ni austenitischen Edelstahls..

Wärmebehandlung von Edelstahl

Die Zusammensetzungseigenschaften von Edelstahl, der aus einer Vielzahl von Legierungselementen, hauptsächlich Cr, besteht, sind die Grundbedingungen für seine Edelstahl- und Korrosionsbeständigkeit.Um die Rolle der Legierungselemente voll auszuschöpfen und ideale mechanische und korrosionsbeständige Eigenschaften zu erlangen, muss auch durch Wärmebehandlungsverfahren erreicht werden.

1 Wärmebehandlung ferritischer Edelstahl

Ferritischer Edelstahl ist im Allgemeinen eine stabile einzelne Ferritstruktur, die bei Erwärmung und Abkühlung keine Phasenwechsel erleidet, so dass die mechanischen Eigenschaften nicht durch Wärmebehandlung angepasst werden können.Sein Hauptzweck ist es, die Bruchbarkeit zu reduzieren und die Korrosionsbeständigkeit zwischen den Körnern zu verbessern.

Brüchigkeit der 1σ-Phase

Ferritischer Edelstahl ist sehr leicht zu erzeugen σ-Phase, die eine Cr-reiche Metallverbindung ist, die hart und spröde ist.Brüchigkeit des Stahls und Erhöhung der Anfälligkeit für Korrosion zwischen den Körnern. Die Bildung von σ-Phase hängt mit der Zusammensetzung zusammen. Zusätzlich zu Cr, Si, Mn, Mo usw. fördern alle die Bildung von σ-Phase.vor allem Erwärmung und Aufrechterhaltung im Bereich 540~815°C, was die Bildung von σ-Phase fördert.und auf eine Temperatur erhitzt, die höher als die σ-Phasenbildungstemperatur ist, wird es in der festen Lösung wieder aufgelöst.

2Breiheit bei 475°C

Wenn ferritischer Edelstahl für eine lange Zeit im Bereich von 400 ~ 500 °C erhitzt wird, zeigt er die Eigenschaften einer erhöhten Festigkeit, einer verringerten Zähigkeit und einer erhöhten Bruchbarkeit.Es ist besonders deutlich bei 475°C.Dies liegt daran, dass sich bei dieser Temperatur die Cr-Atome im Ferrit neu ordnen, um eine kleine Cr-reiche Fläche zu bilden, die mit der Mutterphase übereinstimmt,Verzerrung des Gitters und innere Belastung verursachenWenn die Cr-reiche Fläche gebildet wird, muss eine Cr-arme Fläche entstehen, was sich negativ auf die Korrosionsbeständigkeit auswirkt.Wenn der Stahl auf eine Temperatur von mehr als 700 °C erhitzt wird, werden Verzerrungen und innere Belastungen beseitigt und die Bruchbarkeit bei 475°C verschwindet.

3Frischheit bei hohen Temperaturen

Bei Erhitzung auf über 925 °C und rascher Abkühlung werden Verbindungen aus Cr, C, N usw. innerhalb der Körner und Körnergrenzen herabgefallen, was zu einer erhöhten Zerbrechlichkeit und intergranularer Korrosion führt.Diese Verbindung kann durch schnelle Abkühlung nach Erhitzung bei einer Temperatur von 750~850°C beseitigt werden..

Wärmebehandlung:

1Anschließung

Zur Beseitigung der σ-Phase, der 475°C-Frischheit und der Hochtemperatur-Frischheit kann eine Glühbehandlung, Erwärmung und Isolierung bei 780~830°C und anschließende Luftkühlung oder Ofenkühlung angewendet werden.

Bei ultrareinem ferritischem Edelstahl (mit einem Gehalt an C ≤ 0,01%, wobei Si, Mn, S und P streng kontrolliert werden), kann die Glühwärme erhöht werden.

2Stressabbaubehandlung

Bei der Schweißung und der Kaltbearbeitung können Teile zu Spannungen führen.und Luftkühlung kann im Bereich von 230~370°C durchgeführt werden, um einen Teil der inneren Belastung zu beseitigen und die Plastizität zu verbessern.

2 Wärmebehandlung aus austenitischem Edelstahl

Die Wirkung von Cr, Ni und anderen Legierungselementen in austenitischem Edelstahl führt dazu, daß der Ms-Punkt unter die Raumtemperatur (-30 bis -70°C) fällt.so dass keine Phasenumwandlung über Raumtemperatur während der Erwärmung und Kühlung auftrittDaher besteht der Hauptzweck der Wärmebehandlung von austenitischem Edelstahl nicht darin, die mechanischen Eigenschaften zu verändern, sondern die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern.

1 Lösungsbehandlung von austenitischem Edelstahl

Wirkung:

1Verschlagung und Auflösung von Legierungskarbiden in Stahl

C ist eines der in Stahl enthaltenen Legierungselemente. Neben seiner Stärkungseffekt ist es schädlich für die Korrosionsbeständigkeit.Die Wirkung ist noch schlimmer., so dass Anstrengungen unternommen werden sollten, um ihre Präsenz zu reduzieren. Aus diesem Grund, basierend auf den Eigenschaften von C, die sich bei Austenit mit der Temperatur verändern, d.h. die Löslichkeit ist bei hohen Temperaturen groß und die Löslichkeit bei niedrigen Temperaturen gering.Es wird berichtet, daß die Löslichkeit von C in Austenit 0 beträgt..34% bei 1200°C; 0.18% bei 1000°C; 0.02% bei 600°C; und noch weniger bei Raumtemperatur.und dann schnell abgekühlt, so dass es keine Zeit zum Niederschlagen, so daß die Korrosionsbeständigkeit des Stahls, insbesondere die Korrosionsbeständigkeit zwischen den Körnern, gewährleistet ist.

2σ-Phase

Wenn austenitischer Stahl lange im Bereich von 500-900 °C erhitzt wird oder wenn zum Stahl Elemente wie Ti, Nb und Mo hinzugefügt werden, wird die Niederschlagung der σ-Phase gefördert,die Brüchigkeit des Stahls erhöhen und die Korrosionsbeständigkeit verringernDie Methode zur Beseitigung der σ-Phase besteht ebenfalls darin, sie bei einer Temperatur zu lösen, die höher ist als ihre mögliche Niederschlagsmenge, und sie dann schnell abzukühlen, um eine weitere Niederschlagsmenge zu verhindern.

Handwerkskunst

In der GB1200-Norm ist der empfohlene Heiztemperaturbereich breit: 1000~1150°C, wobei in der Regel 1020-1080°C verwendet werden.usw.. und die Heiztemperatur entsprechend im zulässigen Bereich einstellen.die Körner wachsen und die Korrosionsbeständigkeit sinkt.

Kühlmethode: Schnell abkühlen, um zu verhindern, dass das Carbid wieder abfällt.Auf der Grundlage verschiedener Literatur und praktischer Erfahrungen, kann die Skala der "schnellen" wie folgt erfasst werden:

Die mit einem C-Gehalt von ≥ 0,08%; die mit einem Cr-Gehalt von > 22% und einem höheren Ni-Gehalt; die mit einem C-Gehalt von < 0,08% aber einer effektiven Größe von > 3 mm sollten wassergekühlt werden;

C-Gehalt < 0,08%, Größe <3 mm, luftgekühlt;

Wirkungsgröße ≤ 0,5 mm kann luftgekühlt werden.

2 Stabilisierungswärmebehandlung von austenitischem Edelstahl

Stabilisierungswärmebehandlung beschränkt sich auf austenitischen Edelstahl, der stabilisierende Elemente Ti oder Nb enthält, wie 1Cr18Ni9Ti, 0Cr18Ni11Nb usw.

Wirkung:

Wie bereits erwähnt, verbindet sich Cr mit C zu Cr23C6-Verbindungen und fällt an den Korngrenzen aus, was die Verringerung der Korrosionsbeständigkeit von austenitischem Edelstahl verursacht.Cr ist ein starkes Karbid-bildendes Element und wird sich mit C kombinieren und so lange abfließen, wie es eine Gelegenheit gibtDaher werden dem Stahl Elemente Ti und Nb mit einer stärkeren Affinität als Cr und C hinzugefügt, und es werden Bedingungen geschaffen, so daß C sich vorzugsweise mit Ti und Nb verbinden kann. , Reduziert die Wahrscheinlichkeit der Kombination von C und Cr, so daß Cr stabil im Austenit aufbewahrt werden kann und somit die Korrosionsbeständigkeit des Stahls gewährleistet wird.Die Stabilisierungswärmebehandlung spielt die Rolle der, Nb und C zur Stabilisierung von Cr im Austenit.

Handwerkskunst

Heiztemperatur: Diese Temperatur sollte höher sein als die Auflösungstemperatur von Cr23C6 (400-825°C),niedriger oder leicht höher als die anfängliche Auflösungstemperatur von TiC oder NbC (z. B. der Auflösungstemperaturbereich von TiC beträgt 750-1120°C), stabilisierende Heiztemperatur Im Allgemeinen bei 850-930°C ausgewählt, wodurch Cr23C6 vollständig gelöst wird, so daß Ti oder Nb sich mit C verbinden können, während Cr weiterhin im Austenit verbleibt.

Kühlmethode: Im allgemeinen wird Luftkühlung verwendet, aber auch Wasserkühlung oder Ofenkühlung können verwendet werden.Die Kühlgeschwindigkeit hat keinen signifikanten Einfluss auf den StabilisierungseffektNach den Ergebnissen unserer Versuchsforschung beträgt die Kühlgeschwindigkeit bei Abkühlung von der Stabilisierungstemperatur von 900°C bis 200°C 0,9°C/min und 15,6°C/min.die metallographische Struktur, Härte und korrosionsbeständigkeit zwischen den Körnern sind im Grunde gleich.