压力容器设备制造厂对奥氏体不锈钢的固溶处理没有什么异议,因为奥氏体不锈钢都是固溶状态供货;但是,我们在制造过程中需要消除冷作变形应力,及焊接应力的情况下,给出热处理工艺有一定难度,目前我们国家及行业标准中没有给出操作规范,各制造厂家都依据手册、专业理论及一些专著数据摸索着制定作业指导书。 美国金属学会(ASM)手册关于奥氏体不锈钢的消除应力热处理的介绍如下: 1.奥氏体不锈钢必须加热到900℃才能充分消除应力,并且必须慢冷,水冷或快冷会重新引起残余应力。 2.只有在可能出现应力腐蚀或晶间腐蚀的场合,才需要考虑进行消除应力热处理。 3.完全消除应力的热处理,将会破坏奥氏体不锈钢的抗腐蚀性能,为了保证抗腐蚀能力,只能进行部分消除应力的热处理。 4.冶金特性 480℃~815℃范围内,所有非稳定化奥氏体不锈钢将会在晶界析出铬碳化合物,造成晶间贫铬,导致晶间腐蚀。(含Ti、Nb稳定化元素,及超低碳不锈钢,可以避免铬碳化合物在晶界析出。) 5.热处理方法的选择 热处理方法的选择应针对具体的材料、制造工艺、设计及使用环境综合考虑。除非是应力腐蚀的工况,一般不建议消除应力热处理。(若使用稳定化或超低碳不锈钢,消除应力热处理的温度有更大的选择范围。) 6.采用稳定化和超低碳不锈钢能够避免晶间腐蚀;对于不稳定型不锈钢,经900℃热处理后,虽有碳化物在晶界析出,但也具有一定的抵抗晶间腐蚀的能力。 国内标准中关于奥氏体不锈钢热处理的规定: 1.GB/T 150.4-2011 奥氏体不锈钢冷成型件变形率大于15%,当设计温度低于-100℃,或高于675℃时,变形率大于10%时,应于成形后进行相应热处理恢复材料的性能。 2.HG/T 20584-2020 奥氏体不锈钢的热处理,因材料及厚度的不同其消除残余应力的最佳方式也会不同,以及是否采用保护性的惰性介质会产生不同的效果。热处理的加热起始温度、升温速率、保温时间、降温速率、终止停放环境等,都影响着最终效果。奥氏体不锈钢的消除残余应力的热处理,必须加热到900℃以上才能充分消除残余应力,达不到这个温度的热处理最多能消除残余应力的40%。我们要依据零部件的功能来制定合理的热处理工艺;不影响功能的如结构件,能不做热处理就不做了;对一些有密封功能的零部件如法兰有可能需要针对性的可以做消除40%的残余应力的热处理;对于必须全部消除残余应力的零部件如拼接的管板,不得不采用全部消除焊接残余应力的热处理工艺,固溶900℃以上的消除残余应力热处理。 |
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