不銹鋼通過固溶處理軟化。一般將不銹鋼管件加熱到950~1150℃左右,保溫一段時(shí)間,使碳化物和各種合金元素充分均勻地溶解在奧氏體中,然后迅速淬火冷卻。碳等合金元素來不及析出而獲得純奧氏體組織,稱為固溶處理。
不銹鋼管件固溶處理的作用有三點(diǎn)。
1、使鋼管的組織和成分均勻,這對(duì)原材料尤為重要,因?yàn)闊彳埍P條各段的軋制溫度和冷卻速度不同,造成組織不一致。在高溫下,原子活動(dòng)增強(qiáng),σ相溶解,化學(xué)成分趨于均勻,急冷后得到均勻的單相結(jié)構(gòu)。
2、消除加工硬化,便于繼續(xù)冷加工。
通過固溶處理,恢復(fù)扭曲的晶格,使拉長(zhǎng)和破碎的晶粒再結(jié)晶,消除內(nèi)應(yīng)力,降低不銹鋼管件的抗拉強(qiáng)度,提高伸長(zhǎng)率。
3、恢復(fù)不銹鋼固有的耐腐蝕性能。
由于冷加工導(dǎo)致碳化物析出和晶格缺陷,降低了不銹鋼的耐腐蝕性能。固溶處理后,不銹鋼管件的耐腐蝕性能恢復(fù)到良好狀態(tài)。對(duì)于不銹鋼管件來說,固溶處理的三個(gè)要素是溫度、保溫時(shí)間和冷卻速度。 固溶溫度主要根據(jù)化學(xué)成分確定。
一般來說,對(duì)于合金元素種類多、含量高的牌號(hào),應(yīng)相應(yīng)提高固溶溫度。特別是對(duì)于錳、鉬、鎳、硅含量高的鋼,只有提高固溶溫度,使其充分溶解才能達(dá)到軟化效果。但穩(wěn)定化鋼,在固溶溫度高時(shí),穩(wěn)定化元素的碳化物充分溶解在奧氏體不銹鋼管件中,在隨后的冷卻過程中會(huì)以Cr23C6的形式在晶界析出,引起晶間腐蝕。為了防止穩(wěn)定元素的碳化物分解固溶,一般采用下限固溶溫度。
俗話說,不銹鋼就是不容易生銹的鋼。事實(shí)上,有些不銹鋼兼具防銹性和耐酸性(耐腐蝕)。不銹鋼管件的防銹、耐腐蝕是由于其表面形成了富鉻氧化膜(鈍化膜)。其中,防銹性和耐腐蝕性是相對(duì)的。