ما هي المعالجات الحرارية للصلب المقاوم للصدأ؟ هل يتم التعامل مع مختلف أنواع الصلب المقاوم للصدأ بشكل مختلف؟

ما هي المعالجات الحرارية للصلب المقاوم للصدأ؟ هل يتم التعامل مع مختلف أنواع الصلب المقاوم للصدأ بشكل مختلف؟

1 الفولاذ المقاوم للصدأ

عنصر السبائك الرئيسي هو Cr ، أو يتم إضافة كمية صغيرة من عناصر الفيرريت المستقرة ، مثل Al ، Mo ، وما إلى ذلك ، والبنية هي الفيرريت. القوة ليست عالية ،والخصائص لا يمكن تعديلها عن طريق المعالجة الحرارية. لديها مرونة معينة وهي هشة نسبيًا. لديها مقاومة جيدة للتآكل في الوسائط المأكسة (مثل حمض النيتريك) وضعيفة في مقاومة التآكل في الوسائط المقللة.

2 الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي

يحتوي على Cr عالية ، عادةً ما تزيد عن 18٪ ، ويحتوي على حوالي 8٪ من الني. يستخدم البعض Mn بدلاً من الني. من أجل تحسين مقاومة التآكل بشكل أكبر ، يتم استخدام عناصر مثل Mo ، Cu ، Si ، Ti ، Nb ، إلخ.يجب أن تضافلا يخضع لتغيير المراحل عند التسخين والتبريد ، ولا يمكن تقويته عن طريق المعالجة الحرارية. لديه قوة منخفضة ومرونة عالية وصلابة عالية.لديها مقاومة قوية للتآكل لوسائل الأكسدة، وبعد إضافة Ti و Nb ، لديه مقاومة أفضل للتآكل بين الحبيبات.

3 الفولاذ المقاوم للصدأ

يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي بشكل رئيسي على 12 ~ 18% Cr ، ويتم ضبط كمية C حسب الحاجة ، عادةً ما تكون 0.1 ~ 0.4 ٪. عند صنع الأدوات ، يمكن أن يصل C إلى 0.8 ~ 1.0 ٪.بعض لتحسين استقرار مضاد التجمد، إضافة Mo ، V ، Nb ، الخ. بعد التسخين في درجة حرارة عالية وتبريد في سرعة معينة ، فإن الهيكل هو أساسا مارتينسيت. اعتمادا على الفرق في C والمعادن العناصر ،بعضها قد يحتوي على كمية صغيرة من الفيريتتغيرات المراحل تحدث عند التسخين والتبريد ، لذلك يمكن تعديل بنية الأنسجة ومورفولوجيتها على نطاق واسع ، وبالتالي تغيير الخصائص.مقاومة التآكل ليست جيدة مثل الأوستينيت، الفيريت والفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج. لديه مقاومة جيدة للتآكل في الأحماض العضوية وضعيفة مقاومة للتآكل في الوسائط مثل حمض الكبريتيك وحمض الهيدروكلوريك.

4 الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج الفيرريتي - الأوستنيتي

بشكل عام ، يبلغ محتوى Cr 17 ~ 30٪ ، ومحتوى Ni 3 ~ 13٪. بالإضافة إلى ذلك ، يتم إضافة Mo و Cu و Nb و N و W وعناصر سبائك أخرى ، ويتم التحكم في محتوى C ليكون منخفضًا جدًا.اعتماداً على نسبة عناصر السبائك، بعضها من الفيرريت. بشكل رئيسي، بعضهم من أوستينيت، وتشكيل الفولاذ المقاوم للصدأ مزدوج مع مرحلتين موجودة في نفس الوقت. لأنه يحتوي على الفيرريت والعناصر تقوية،بعد المعالجة الحرارية، قوته أعلى قليلاً من الصلب المقاوم للصدأ الأوستنيتي ، ومرونته وصلته جيدة. في الأساس ، لا يمكن استخدام المعالجة الحرارية لضبط خصائصه.لديها مقاومة عالية للتآكل، وخاصة في الوسائط التي تحتوي على Cl ومياه البحر ، ولها مقاومة جيدة لتآكل الحفر ، وتآكل الشقوق ، وتآكل الإجهاد.

5 الفولاذ المقاوم للصدأ المقاوم للصدأ

تتميز التركيبة بأنه بالإضافة إلى العناصر مثل C و Cr و Ni ، فإنه يحتوي أيضًا على عناصر مثل Cu و Al و Ti التي يمكن أن تتساقط بمرور الوقت.يمكن تعديل الخصائص الميكانيكية عن طريق المعالجة الحرارية، ولكن آلية تعزيزه تختلف عن الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتيك. لأنه يعتمد على هطول الأمطار وتعزيز مرحلة هطول الأمطار ، يمكن التحكم في C منخفضة جدا ،لذا مقاومة التآكل أفضل من الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي ومكافئ للفولاذ المقاوم للصدأ Cr-Ni austenitic.

المعالجة الحرارية للصلب المقاوم للصدأ

خصائص تكوين الفولاذ المقاوم للصدأ، الذي يتكون من عدد كبير من عناصر السبائك أساسا Cr، هي الشروط الأساسية لفولاذ المقاوم للصدأ ومقاومته للتآكل.من أجل إعطاء اللعب الكامل لدور عناصر السبائك والحصول على خصائص ميكانيكية ومقاومة للتآكل مثالية، يجب أن يتحقق أيضا من خلال طرق المعالجة الحرارية.

1 المعالجة الحرارية للفولاذ المقاوم للصدأ الفيريتي

الفولاذ المقاوم للصدأ الفيرريتي هو عموما بنية فيرريت واحدة مستقرة لا تخضع لتغيير المراحل عند التسخين والتبريد ، لذلك لا يمكن تعديل الخصائص الميكانيكية عن طريق المعالجة الحرارية.الغرض الرئيسي منه هو تقليل الهشاشة وتحسين مقاومة التآكل بين الحبيبات.

هشاشة مرحلة 1σ

الفولاذ المقاوم للصدأ الفيرريتي سهل جداً توليد المرحلة σ، وهي مركب معدني غني بالكراتين وهو صلب و هش. من السهل بشكل خاص تشكيله بين الحبوب،مما يجعل الصلب هشًا ويزيد من حساسية التآكل بين الحبوبتشكيل المرحلة σ يرتبط بالتكوين. بالإضافة إلى Cr ، Si ، Mn ، Mo ، إلخ ، جميعها تعزز تشكيل المرحلة σ. ويرتبط أيضًا بعملية المعالجة ،خاصة التدفئة والبقاء في نطاق 540-815 درجة مئوية، مما يعزز تشكيل مرحلة σ. ومع ذلك ، فإن تشكيل مرحلة σ قابل للإنعكاس ،و إعادة تسخينها إلى درجة حرارة أعلى من درجة حرارة تشكيل المرحلة σ ستقوم بإعادة إذابته في محلول صلب.

2كسر عند 475 درجة مئوية

عندما يتم تسخين الفولاذ المقاوم للصدأ الفيريتيك لفترة طويلة في نطاق 400 ~ 500 درجة مئوية ، فإنه سيظهر خصائص زيادة القوة ، وانخفاض الصلابة ، وزيادة الهشاشة.انها واضحة بشكل خاص عند 475 درجة مئوية، والتي تسمى 475 درجة مئوية هشاشة. هذا لأن، في هذه درجة الحرارة، فإن ذرات Cr في الفيرريت سوف إعادة ترتيب لتشكيل منطقة صغيرة غنية Cr التي تتفق مع المرحلة الأم،يسبب تشويه الشبكة والإجهاد الداخلي، مما يجعل الصلب أصعب وأكثر هشاشة. عندما تتشكل المنطقة الغنية بالكرون، يجب أن تظهر منطقة فقيرة بالكرون، مما يؤثر سلبًا على مقاومة التآكل.عندما يتم إعادة تسخين الفولاذ إلى درجة حرارة أعلى من 700 درجة مئوية، سيتم القضاء على التشوه والإجهاد الداخلي، وتختفي الهشاشة عند 475 درجة مئوية.

3المرونة عند درجة حرارة عالية

عندما يتم تسخينها إلى ما يزيد عن 925 درجة مئوية وتبريدها بسرعة ، فإن المركبات التي تتكون من Cr ، C ، N ، إلخ تتساقط داخل الحبوب وحدود الحبوب ، مما يسبب زيادة الهشاشة والتآكل بين الحبوب.يمكن القضاء على هذا المركب عن طريق التبريد السريع بعد التسخين في درجة حرارة 750 ~ 850 °C.

عملية المعالجة الحرارية:

1التشطيب

من أجل القضاء على مرحلة σ، والكسر في 475 درجة مئوية والكسر في درجة حرارة عالية، يمكن استخدام معالجة التسخين، والتدفئة والعزل في 780 ~ 830 درجة مئوية، ثم تبريد الهواء أو تبريد الفرن.

بالنسبة للفولاذ المقاوم للصدأ الفيريتيكي النقي للغاية (الذي يحتوي على C ≤ 0.01٪ ، والسيطرة بشكل صارم على Si و Mn و S و P) ، يمكن زيادة درجة حرارة تسخين التسخين.

علاج تخفيف الإجهاد

بعد اللحام والعمل البارد ، قد تنتج الأجزاء إجهادًا. إذا لم يكن التسخين مناسبًا في ظروف معينة ، فإن التدفئة والعزل ،ويمكن تنفيذ تبريد الهواء في نطاق 230 ~ 370 درجة مئوية للقضاء على جزء من الإجهاد الداخلي وتحسين اللون.

2 المعالجة الحرارية من الفولاذ المقاوم للصدأ

يؤدي تأثير Cr و Ni وغيرها من عناصر السبائك في الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي إلى انخفاض نقطة Ms إلى ما دون درجة حرارة الغرفة (-30 إلى -70 درجة مئوية). يتم ضمان استقرار بنية الأوستنيت ،لذلك لا يحدث أي تحول مرحلي فوق درجة حرارة الغرفة أثناء التدفئة والتبريدلذلك، والغرض الرئيسي من المعالجة الحرارية من الفولاذ المقاوم للصدأ austenitic ليس لتغيير الخصائص الميكانيكية، ولكن لتحسين مقاومة التآكل.

1 معالجة محلول الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي

تأثير:

هطول وذوبان الكربيدات في الصلب

C هو واحد من عناصر السبائك الموجودة في الصلب. بالإضافة إلى تأثيره القوي، فإنه يضر بمقاومة التآكل. خاصة عندما تشكل C و Cr الكربيدات،التأثير أسوأ، لذلك يجب بذل الجهود للحد من وجودها. لهذا السبب، استنادا إلى خصائص C التي تتغير مع درجة الحرارة في austenite، وهذا هو، والذوبان كبير في درجات الحرارة العالية والذوبان صغير في درجات الحرارة المنخفضة.ويقال أن ذوبان C في الأوستينيت هو 0.34٪ عند 1200 درجة مئوية ؛ 0.18٪ عند 1000 درجة مئوية ؛ 0.02٪ عند 600 درجة مئوية ؛ وأقل من ذلك عند درجة حرارة الغرفة. لذلك يتم تسخين الفولاذ إلى درجة حرارة عالية لإذابة مركب C-Cr بالكامل ،ومن ثم تبرد بسرعة بحيث لا يكون لديها الوقت لتساقط، وضمان مقاومة التآكل من الصلب، وخاصة مقاومة التآكل بين الحبيبات.

مرحلة 2σ

إذا تم تسخين الفولاذ الأوستنيتي لفترة طويلة في نطاق 500-900 درجة مئوية ، أو عندما يتم إضافة عناصر مثل Ti و Nb و Mo إلى الفولاذ ، فسيتم تعزيز هطول مرحلة σ ،جعل الصلب أكثر هشاشة وتقليل مقاومة التآكلطريقة القضاء على مرحلة σ هي أيضًا إذابته في درجة حرارة أعلى من هطولها المحتمل ، ثم تبريده بسرعة لمنع المزيد من هطولاته.

صناعة:

في معيار GB1200 ، فإن نطاق درجة حرارة التسخين الموصى به واسع: 1000 ~ 1150 ° C ، وعادة ما يتم استخدام 1020-1080 ° C. ضع في اعتبارك تركيبة الدرجة المحددة ، سواء كانت صب أو صناعة ،الخ.، وتعديل درجة حرارة التسخين على النحو المناسب ضمن النطاق المسموح به. إذا كانت درجة حرارة التسخين منخفضة، لا يمكن إذابة الكربيد C-Cr تماما. إذا كانت درجة الحرارة مرتفعة جدا،سوف تنمو الحبوب وتقلل مقاومة التآكل.

طريقة التبريد: تبريد بسرعة لمنع الكربيد من إعادة هطول الأمطار. في بلدنا وبعض المعايير الوطنية الأخرى ، يتم الإشارة إلى "التبريد السريع" بعد محلول صلب.استناداً إلى أدب مختلف وخبرة عملية، مقياس "سريع" يمكن فهمه على النحو التالي:

تلك التي تحتوي على C ≥ 0.08 ٪ ؛ تلك التي تحتوي على Cr > 22 ٪ ومحتوى Ni أعلى ؛ تلك التي تحتوي على C < 0.08 ٪ ولكن الحجم الفعلي > 3 ملم يجب أن تبرد بالماء.

محتوى C <0.08٪ ، حجم <3mm ، يمكن تبريده بالهواء ؛

الحجم الفعلي ≤0.5mm يمكن تبريد الهواء.

2 المعالجة الحرارية الاستقرارية من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي

المعالجة الحرارية لتحقيق الاستقرار تقتصر على الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي الذي يحتوي على عناصر استقرار Ti أو Nb ، مثل 1Cr18Ni9Ti ، 0Cr18Ni11Nb ، إلخ.

تأثير:

كما ذكر سابقاً، يجمع Cr مع C لتشكيل مركبات Cr23C6 ويتساقط في حدود الحبوب، وهو السبب في انخفاض مقاومة التآكل في الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي.Cr هو عنصر قوي لتشكيل الكربيد وسوف يجمع مع C وتساقط طالما هناك فرصةلذلك ، يتم إضافة عناصر Ti و Nb ذات صلة أقوى من Cr و C إلى الصلب ، ويتم إنشاء الظروف بحيث يمكن أن يجمع C مع Ti و Nb بشكل تفضيلي. تقليل احتمالات الجمع بين C و Cr ، بحيث يمكن الاحتفاظ بـ Cr بشكل مستقر في austenite ، وبالتالي ضمان مقاومة الفولاذ للتآكل.العلاج الحراري الاستقرار يلعب دور الجمع بين Ti، Nb و C لتحقيق الاستقرار في Cr في austenite.

صناعة:

درجة حرارة التسخين: يجب أن تكون هذه درجة الحرارة أعلى من درجة حرارة ذوبان Cr23C6 (400-825 درجة مئوية) ،أقل أو أعلى قليلاً من درجة حرارة ذوبان TiC أو NbC (مثل نطاق درجة حرارة ذوبان TiC هو 750-1120 درجة مئوية)، وتثبيت درجة حرارة التسخين يتم اختيارها بشكل عام عند 850-930 درجة مئوية ، والتي ستحل Cr23C6 بالكامل ، مما يسمح لـ Ti أو Nb بالجمع مع C ، بينما سيظل Cr في austenite.

طريقة التبريد: يتم استخدام تبريد الهواء بشكل عام ، ولكن يمكن أيضًا استخدام تبريد المياه أو تبريد الفرن. يجب تحديد ذلك وفقًا للظروف المحددة للأجزاء.معدل التبريد ليس له تأثير كبير على تأثير الاستقراروبحسب نتائج أبحاثنا التجريبية، عند التبريد من درجة حرارة الاستقرار من 900 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية، تكون معدلات التبريد 0.9 درجة مئوية/دقيقة و 15.6 درجة مئوية/دقيقة.الهيكل المعدني، صلابة، ومقاومة التآكل بين الحبيبات هي في الأساس نفسها.