铁素体不锈钢锻件及热处理
2020-04-30 14:47
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以不锈性，耐蚀性为主要特征，且铬的质量分数至少为10.5%,其基体以体心立方晶体结构的铁素体组织（a相）为主，有磁性，一般不能通过热处理硬化，但冷加工可使其轻微强化的不锈钢，称为铁素体型不锈钢。
铁素体不锈钢锻件碳含量很低，是以铬为主要合金元素的，在使用状态下是以铁素体组织为主的不锈钢。此类钢的单相组织在一定温度范围内加热和冷却时不发生相变，因此不能通过热处理强化。该类钢具有强磁性，其典型的钢种是10Crl7。铁素体不锈钢除具有不锈性和耐一般腐蚀性外，其耐氯化物应力腐蚀、耐点蚀、耐缝隙腐蚀等局部腐蚀性能优良，是此类钢耐蚀性的主要优点。铁素体不锈钢强度高，冷加工硬化倾向低，其热导率高，为奥氏体不锈钢的130%～150% ,而线胀系数仅为Cr-Ni奥氏体不锈钢的60% ～70%。与用量大的铬镍奥氏体不锈钢相比，大部分铁素体不锈钢不含镍，只有极个别的铁素体不锈钢含有少量的镍,因而是一种节镍不锈钢。
但铁素不锈钢锻件自问世以来90年中，与奥氏体不锈钢相比，其用途是非常有限的，产量也比较低。这是因为铁素体不锈钢，其室温、低温韧性差，缺口敏感性高，对晶间腐蚀比较敏感，而且这些缺点随铁素体不锈钢部件截面尺寸的增加、冷却速度的变慢和焊接的热影响而更加强烈地显示出来。近年来，随着冶炼新工艺的出现，铁素体不锈钢性能有所改善，发展了许多焊接性好，可加工性优良的铁素体不锈钢新品种。铁素体不锈钢在一定的温度范围内加热和冷却不发生相变，所以不能通过热处理来强化。铁素不锈钢热处理的目的，主要是为了消除因冷变形加工及焊接所产生的内应力，改善可加工性和获得单一的铁素体组织；其次是通过热处理消除铸件在凝固过程中产生的偏析，使其组织均勻化；再次，是为了消除焊接过程中所形成的相变产物和475°C脆性。
常用铁素体不锈钢锻件的热处理方法为退火，退火温度一般为650〜850°C,最高退火温度不超过850°C,主要是为了避免晶粒长大以及发生奥氏体相变，以致在快速冷却时发生马氏体转变而不能达到软化的目的。当温度高于90°C时，还将使晶粒长大而使其变脆。退火保温时间为1～2h,也可按材料厚度计算保温时间 (1. 5min/mm)。铁素体不锈钢在退火后应快速冷却（水冷或空冷），而且一定要缩短在370〜550°C温度范围内的停留时间，特别是高铬铁素体不锈钢。如果在此温度范围内停留时间过长，很容易发生475°C脆性现象，即硬度增高，伸长率大幅度下降，甚至为零，同时铁素体不锈钢的耐蚀性也将降低。
