不锈钢之热处理-共44张课件.ppt

1、2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練1 1不锈钢不锈钢之热处理之热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練2 21.1.随着冶金技术的发展，各类优质不锈钢不断出现。尽管冶随着冶金技术的发展，各类优质不锈钢不断出现。尽管冶金行业可以不断研发优质钢种，但是需要正确的热处理才金行业可以不断研发优质钢种，但是需要正确的热处理才能更好的发挥不锈钢的功能。能更好的发挥不锈钢的功能。2.2.不同钢种的不锈钢加热冷却过程中，基体组织转变不同，不同钢种的不锈钢加热冷却过程中，基体组织转变不同，碳、氮化物以及金属间化合物生成转变不同，对不锈钢的碳、氮化物以及金属间化

2、合物生成转变不同，对不锈钢的性能影响不同。因此，在不锈钢热处理过程中应根据钢种性能影响不同。因此，在不锈钢热处理过程中应根据钢种和使用目的选择合适的热处理工艺。和使用目的选择合适的热处理工艺。前言、不锈钢热处理前言、不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練3 3一、奥氏体不锈钢热处理一、奥氏体不锈钢热处理二、铁素体不锈钢热处理二、铁素体不锈钢热处理三、马氏体不锈钢热处理三、马氏体不锈钢热处理四、析出硬化不锈钢热处理四、析出硬化不锈钢热处理目目 录录2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練4 41.1.奥氏体不锈钢热处理目的奥氏体不锈钢热处理目

3、的(1)奥氏体不锈钢基体组织为奥氏体不锈钢基体组织为奥氏体，在加热和冷却过奥氏体，在加热和冷却过程中不发生马氏体相变，程中不发生马氏体相变，没有淬硬性。没有淬硬性。(2)奥氏体热处理的目的是提奥氏体热处理的目的是提高耐蚀性，消除第二相带高耐蚀性，消除第二相带来的不利影响，消除应力来的不利影响，消除应力，或使已经加工硬化的材，或使已经加工硬化的材料得到软化。料得到软化。一、奥氏体不锈钢热处理一、奥氏体不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練5 5(1)(1)析出物生成温度析出物生成温度2.2.热处理的理论基础热处理的理论基础10001000800800600600

4、400400200200CrCr2323C C6 6析出温度范围析出温度范围(约约450870)450870)相析出温度范围相析出温度范围(约约620840)620840)TiTi安定化处理温度范围安定化处理温度范围(约约870950)870950)固溶化热处理温度范围固溶化热处理温度范围(约约9501100 9501100)-Fe-Fe生成温度范围生成温度范围(约约1100 1100 以上以上)一、奥氏体不锈钢热处理一、奥氏体不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練6 6(2)(2)合金碳化物的析出与溶解合金碳化物的析出与溶解2.2.热处理的理论基础热处理的理

5、论基础18Cr-8Ni1)1)碳溶解度碳溶解度304(18Cr-8Ni)304(18Cr-8Ni)，12001200碳的溶碳的溶解度解度0.34%0.34%，1000 1000 碳的溶解碳的溶解度度0.18%0.18%。600 600 碳的溶解度碳的溶解度0.03%0.03%。304304碳含量不大于碳含量不大于0.08%0.08%，1000 1000 以上碳固溶于奥氏体中，由以上碳固溶于奥氏体中，由于碳原子半径小，所以温度降于碳原子半径小，所以温度降低时碳原子沿着晶界析出。低时碳原子沿着晶界析出。0.34%0.18%0.18%0.03%一、奥氏体不锈钢热处理一、奥氏体不锈钢热处理2023/1

6、/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練7 7(2)(2)合金碳化物的析出与溶解合金碳化物的析出与溶解2)2)晶间贫铬晶间贫铬碳溶解度：温度降低，溶碳溶解度：温度降低，溶解度降低。解度降低。碳原子半径：原子半径小，碳原子半径：原子半径小，溶解度降低，沿晶界析出。溶解度降低，沿晶界析出。稳定性：析出碳原子不稳稳定性：析出碳原子不稳定，与定，与CrCr、FeFe生产稳定的生产稳定的CrCr2323C C6 6或或(FeCr)(FeCr)2323C C6 6 。原子扩散速率原子扩散速率 ：碳原子半：碳原子半径小，扩散速率较大。铬径小，扩散速率较大。铬原子半径大，扩散速率较原子半径大，扩散速率

7、较小。小。贫铬区贫铬区固溶化处理固溶化处理一、奥氏体不锈钢热处理一、奥氏体不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練福欣特殊鋼專案組組內教育訓練8 8(3)相相2.2.热处理的理论基础热处理的理论基础相相1 1）产生条件）产生条件 620840 620840 温区，长时间加热温区，长时间加热 加入铁素体形成元素，如加入铁素体形成元素，如TiTi、NdNd等。等。采用形成铁素体形成元素高的焊条焊缝采用形成铁素体形成元素高的焊条焊缝中。中。以以MnMn、N N代代NiNi的奥氏体中。的奥氏体中。2 2）不利影响）不利影响1 1）产生条件）产生条件 降低塑性，特别是冲击

8、韧性。降低塑性，特别是冲击韧性。相是富金属间化合物，形成时易导致相是富金属间化合物，形成时易导致晶间腐蚀，晶间腐蚀，ClCl-介质中点蚀。介质中点蚀。一、奥氏体不锈钢热处理一、奥氏体不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練福欣特殊鋼專案組組內教育訓練9 9(4)(4)-铁铁素体素体2.2.热处理的理论基础热处理的理论基础-铁素体铁素体1 1）产生条件）产生条件 铸造的铬铸造的铬-镍奥氏体不锈钢，铸态化学镍奥氏体不锈钢，铸态化学成份不均匀，铁素体形成元素偏聚区。成份不均匀，铁素体形成元素偏聚区。一些奥氏体不锈钢的焊缝组织中。一些奥氏体不锈钢的焊缝组织中。2 2）有

9、利影响）有利影响1 1）产生条件）产生条件 含含5-20%-5-20%-铁素体，减少晶间腐蚀。铁素体，减少晶间腐蚀。提高屈服强度。提高屈服强度。在低应力条件下可降低应力腐蚀的敏感在低应力条件下可降低应力腐蚀的敏感性。性。焊接时，减少焊接热裂纹形成的可能性焊接时，减少焊接热裂纹形成的可能性3 3）不利影响）不利影响压力加工时易形成裂纹压力加工时易形成裂纹(两种组织变形能力不同两种组织变形能力不同)。一、奥氏体不锈钢热处理一、奥氏体不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練福欣特殊鋼專案組組內教育訓練10103.3.热处理工艺热处理工艺(1)(1)固溶化处理固溶化处理

10、1)1)固溶化处理温度：固溶化处理温度：950-1150950-11502)2)保温时间：比一般合金钢长保温时间：比一般合金钢长20-30%20-30%。3)3)冷却：碳化物形成温度区间冷却：碳化物形成温度区间(450-850)(450-850)需快冷，冷却方式有以下原则需快冷，冷却方式有以下原则 铬含量大于铬含量大于22%22%，且镍含量较高；碳含量大于，且镍含量较高；碳含量大于0.08%0.08%；碳含量不大；碳含量不大于于0.08%0.08%但有效尺寸大于但有效尺寸大于3mm3mm的不锈钢，选用水冷。的不锈钢，选用水冷。碳含量不大于碳含量不大于0.08%0.08%，有效尺寸小于，有效尺寸

11、小于3mm3mm的不锈钢，选用风冷。的不锈钢，选用风冷。有效尺寸小于有效尺寸小于0.5mm0.5mm的薄件可空冷。的薄件可空冷。一、奥氏体不锈钢热处理一、奥氏体不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練福欣特殊鋼專案組組內教育訓練1111(1)(1)固溶化处理固溶化处理一、奥氏体不锈钢热处理一、奥氏体不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練福欣特殊鋼專案組組內教育訓練12123.3.热处理工艺热处理工艺(2)(2)安定化处理安定化处理1)1)安定化处理温度：高于铬的碳化物溶解温安定化处理温度：高于铬的碳化物溶解温度度(450-870

12、)(450-870)低于或略高于低于或略高于TiCTiC和和NbCNbC的的溶解温度（溶解温度（750-1120 750-1120）。一般推荐为）。一般推荐为870-950 870-950。2)2)保温时间：保温时间：2-42-4小时小时(依工件形状，合金元依工件形状，合金元素等）。厚度或直径为素等）。厚度或直径为25mm25mm的保温时间的保温时间2 2小时，超过的加计小时，超过的加计1 1小时。小时。1.1.3)3)冷却：较小的冷却速度，如空冷或炉冷却：较小的冷却速度，如空冷或炉冷。冷。安定化处理是含安定化处理是含NdNd或或TiTi的奥氏体不锈钢采用的奥氏体不锈钢采用的热处理方法。的热处

13、理方法。一、奥氏体不锈钢热处理一、奥氏体不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練福欣特殊鋼專案組組內教育訓練13133.3.热处理工艺热处理工艺(3)(3)去应力退火去应力退火1)1)奥氏体不锈钢的去应力退火工艺，应根据奥氏体不锈钢的材质、使用奥氏体不锈钢的去应力退火工艺，应根据奥氏体不锈钢的材质、使用环境、消除应力的目的及工件形状尺寸等情况选择。环境、消除应力的目的及工件形状尺寸等情况选择。2)2)去应力退火的目的去应力退火的目的 去除残余应力，降低应力腐蚀破裂。去除残余应力，降低应力腐蚀破裂。保证工件最终尺寸的稳定性。保证工件最终尺寸的稳定性。一、奥氏体不锈

14、钢热处理一、奥氏体不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練14143)3)应力腐蚀破坏应力腐蚀破坏一、奥氏体不锈钢热处理一、奥氏体不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練福欣特殊鋼專案組組內教育訓練1515(3)(3)去应力退火方法去应力退火方法说明：表中方法顺序为优先选择顺序说明：表中方法顺序为优先选择顺序 A A：1010-11201010-1120加热保温后缓慢冷却。加热保温后缓慢冷却。B B：850-900850-900加热保温后缓慢冷却。加热保温后缓慢冷却。C C：1010-11201010-1120加热保温后快速冷却。

15、加热保温后快速冷却。D D：480-650 480-650 加热保温后缓慢冷却。加热保温后缓慢冷却。E E：430-480 430-480 加热保温后缓慢冷却。加热保温后缓慢冷却。F F：200-480 200-480 加热保温后缓慢冷却加热保温后缓慢冷却 保温时间：按每保温时间：按每25mm，保温，保温1-4h，较低温度时采用较长保温时间。较低温度时采用较长保温时间。注：注：在较强应力腐蚀环境工作，最好选用在较强应力腐蚀环境工作，最好选用 类钢类钢A A处理，或处理，或类钢类钢B B处理。处理。工件在制作过程中，产生敏化情况下工件在制作过程中，产生敏化情况下应用。应用。如果工件在最终加工后进

16、行如果工件在最终加工后进行C C处理时，处理时，此时可采用此时可采用A A或或B B处理。处理。一、奥氏体不锈钢热处理一、奥氏体不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練福欣特殊鋼專案組組內教育訓練16161.1.铁素体不锈钢热处理目的铁素体不锈钢热处理目的(1)(1)铁素体不锈钢一般情况下是稳定的单相铁素体铁素体不锈钢一般情况下是稳定的单相铁素体 组织，组织，加热冷却过程中不发生马氏体相变，不能淬硬化。加热冷却过程中不发生马氏体相变，不能淬硬化。(2)(2)铁素体不锈钢热处理的目的是消除或减弱在生产工序中铁素体不锈钢热处理的目的是消除或减弱在生产工序中可能产生的

17、第二相及其带来的不利影响。可能产生的第二相及其带来的不利影响。1)1)相脆性：相脆性：540-815540-815长期停留，长期停留，相硬而脆的，降低钢的塑性相硬而脆的，降低钢的塑性和耐蚀性。和耐蚀性。2)2)475475脆性：脆性：400-500 400-500 长期停留，形成富长期停留，形成富CrCr相与母相共格引起点相与母相共格引起点阵畸变和内应力。强度升高，韧性降低、耐蚀性降低。阵畸变和内应力。强度升高，韧性降低、耐蚀性降低。3)3)高温脆性：含有一定量的高温脆性：含有一定量的C C、N N等间隙元素，加热到等间隙元素，加热到950 950 以上再以上再冷却下来时，形成冷却下来时，形成

18、 铬的碳、氮化物，降低钢的韧性和耐蚀性。铬的碳、氮化物，降低钢的韧性和耐蚀性。二、铁素体不锈钢热处理二、铁素体不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練福欣特殊鋼專案組組內教育訓練17172.2.铁素体不锈钢热处理工艺铁素体不锈钢热处理工艺(1)(1)退火退火1)1)退火温度：退火温度：700-800700-8002)2)保温时间：保温时间：30min+30min+厚度厚度 1min/mm1min/mm405405650-815650-815空冷或水冷空冷或水冷430430705-790 705-790 815-900 815-900 空冷或炉冷空冷或炉冷炉冷到炉

19、冷到600600（5-10/h5-10/h）然后空冷）然后空冷430F430F705-790 705-790 空冷或水冷空冷或水冷442442760-830 760-830 空冷或水冷空冷或水冷446446760-830 760-830 空冷或水冷空冷或水冷备注：保温时间一般为备注：保温时间一般为1-2h1-2h 薄薄物（厚度物（厚度2-3mm2-3mm）3-5min3-5min二、铁素体不锈钢热处理二、铁素体不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練福欣特殊鋼專案組組內教育訓練1818二、铁素体不锈钢热处理二、铁素体不锈钢热处理2.2.铁素体不锈钢热处理工艺铁素

20、体不锈钢热处理工艺(2)(2)去应力退火去应力退火1)1)退火温度：退火温度：700-760700-760或者或者230-370 230-370 2)2)保温时间：保温时间：1.5-2h1.5-2h3)3)冷却：先以冷却：先以50/min50/min冷却到冷却到600 600，然后空冷。，然后空冷。2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練福欣特殊鋼專案組組內教育訓練19192.2.铁素体不锈钢热处理工艺铁素体不锈钢热处理工艺(2)(2)去应力退火去应力退火1)1)退火温度：退火温度：700-760700-760或者或者230-370 230-370 2)2)保温时间：保温时

21、间：1.5-2h1.5-2h3)3)冷却：先以冷却：先以50/min50/min冷却到冷却到600 600，然后空冷。，然后空冷。(3)(3)高纯铁素体退火高纯铁素体退火1)1)退火温度：退火温度：900-1050900-10502)2)保温时间：保温时间：1-2h1-2h。3)3)冷却：快冷。冷却：快冷。二、铁素体不锈钢热处理二、铁素体不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練福欣特殊鋼專案組組內教育訓練20201.1.马氏体不锈钢热处理目的马氏体不锈钢热处理目的 马氏体不锈钢加热马氏体不锈钢加热冷却过程中发生马冷却过程中发生马氏体相变，具有淬氏体相变，具有淬

22、硬性，通过调整碳硬性，通过调整碳、铬、钼等合金元、铬、钼等合金元素的含量和应用热素的含量和应用热处理的方法获得所处理的方法获得所需要的力学性能，需要的力学性能，满足不同的使用要满足不同的使用要求。求。三、马氏体不锈钢热处理三、马氏体不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練福欣特殊鋼專案組組內教育訓練21212.2.马氏体不锈钢热处理理论基础马氏体不锈钢热处理理论基础(1)加热转变加热转变1)通过淬火可以硬化的钢，钢的通过淬火可以硬化的钢，钢的奥氏体体化是一个重要的过程奥氏体体化是一个重要的过程。2)奥氏体化过程中碳原子的扩散奥氏体化过程中碳原子的扩散是关键。是关

23、键。3)合金元素的含量和种类对碳原合金元素的含量和种类对碳原子的影响，使奥氏体形成和均子的影响，使奥氏体形成和均匀化过程复杂化。如，匀化过程复杂化。如，Cr使共使共析点左移、与析点左移、与C形成碳化物影形成碳化物影响扩散，影响奥氏体的形成。响扩散，影响奥氏体的形成。三、马氏体不锈钢热处理三、马氏体不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練22222.2.马氏体不锈钢热处理理论基础马氏体不锈钢热处理理论基础(2)冷却转变钢在冷却时，发生珠光体型转变、贝氏体型转变和马氏体体转变。1)合金元素对Ms点的影响，Cr、Ni等降低Ms点，增强奥氏体稳定性，为其获得马氏体组织提

24、供有利条件。2)淬火马氏体高强度原因：碳碳和合金元素固溶强化、马氏体条片周界及马氏体内位错密度的综合影响。3)马氏体较低韧性的原因：碳对马氏体形态（板条状和针状为主）以及亚结构（位错和孪晶）的影响。三、马氏体不锈钢热处理三、马氏体不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練福欣特殊鋼專案組組內教育訓練23232.2.马氏体不锈钢热处理理论基础马氏体不锈钢热处理理论基础(3)淬火回火转变淬火回火转变淬火钢脆性较大，一般需经过回火后才能应用于工程中。马氏体不淬火钢脆性较大，一般需经过回火后才能应用于工程中。马氏体不锈钢回火也遵循四个阶段的规律。但是要获得与碳含量相同的碳

25、钢锈钢回火也遵循四个阶段的规律。但是要获得与碳含量相同的碳钢同样的强度和硬度，需提高回火温度和延长保温时间。同样的强度和硬度，需提高回火温度和延长保温时间。1)1)淬火马氏体分解淬火马氏体分解：(0-250)(0-250)钢中过饱和碳析出，结构大钢中过饱和碳析出，结构大致为致为FeFeX XC C。钢的基体组织为回火马氏体。钢的基体组织为回火马氏体+Fe+FeX XC C。2)2)残留奥氏体的转变：残留奥氏体的转变：(230-280),(230-280),分解产物为低碳马氏体分解产物为低碳马氏体和和型碳化物。出现明显的硬化相像。型碳化物。出现明显的硬化相像。(Cr(Cr、NiNi等合金元等合金

26、元素会抑制残留奥氏体的转变素会抑制残留奥氏体的转变)3)3)、碳化物形成：碳化物形成：碳化物碳化物(Fe(Fe5 5C C2 2)在在260-360260-360析出，析出，随着加热温度升高转化成随着加热温度升高转化成碳化物碳化物(Fe(Fe3 3C)C)，同时，同时型碳化型碳化物也转变成物也转变成碳化物。此阶段易导致第一类回火脆性，合碳化物。此阶段易导致第一类回火脆性，合金元素会抑制碳化物的析出和转变。金元素会抑制碳化物的析出和转变。4)4)碳化物的聚集长大：大约从碳化物的聚集长大：大约从300 300 开始。研究表明开始。研究表明550 550 以上获得颗粒状碳化物，加热温度提高，碳化物颗

27、粒粗化以上获得颗粒状碳化物，加热温度提高，碳化物颗粒粗化变大。合金元素在铁素体和碳化物间进行重分配。变大。合金元素在铁素体和碳化物间进行重分配。三、马氏体不锈钢热处理三、马氏体不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練福欣特殊鋼專案組組內教育訓練24242.2.马氏体不锈钢热处理理论基础马氏体不锈钢热处理理论基础(4)回火脆性回火脆性1)1)第一类回火脆性：第一类回火脆性：250-400250-400，更高温度加热可消除之后再在脆性，更高温度加热可消除之后再在脆性温区回火时不再产生脆性，为不可逆回火脆性。温区回火时不再产生脆性，为不可逆回火脆性。2)2)第二类回火

28、脆性：第二类回火脆性：450-700 450-700，更高温度加热可消除，但是再次在，更高温度加热可消除，但是再次在该脆性温区回火人回产生脆性，为可逆回火脆性。该脆性温区回火人回产生脆性，为可逆回火脆性。3)3)回火脆性的原因：回火脆性的原因：析出理论：碳化物、氮化物、固溶体中的溶质沿晶界析出，促进裂析出理论：碳化物、氮化物、固溶体中的溶质沿晶界析出，促进裂纹的生产。纹的生产。碳化物转变理论：温度升高合金元素扩散增强，碳化物的成分和分碳化物转变理论：温度升高合金元素扩散增强，碳化物的成分和分布形态改变而引起脆性。布形态改变而引起脆性。杂志元素晶界偏析理论：杂志元素晶界偏聚，降低晶面间的结合力杂

29、志元素晶界偏析理论：杂志元素晶界偏聚，降低晶面间的结合力，为裂纹提供成核和扩展的机会。，为裂纹提供成核和扩展的机会。三、马氏体不锈钢热处理三、马氏体不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練福欣特殊鋼專案組組內教育訓練25253.3.马氏体不锈钢热处理工艺马氏体不锈钢热处理工艺马氏体不锈钢热处理方法主要是退化或退火后再淬火、回火。马氏体不锈钢热处理方法主要是退化或退火后再淬火、回火。(1)(1)退火退火三、马氏体不锈钢热处理三、马氏体不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練福欣特殊鋼專案組組內教育訓練26263.3.马氏体不锈钢热处

30、理工艺马氏体不锈钢热处理工艺马氏体不锈钢热处理方法主要是退化或退火后再淬火、回火。马氏体不锈钢热处理方法主要是退化或退火后再淬火、回火。(2)(2)淬火、回火淬火、回火三、马氏体不锈钢热处理三、马氏体不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練福欣特殊鋼專案組組內教育訓練27273.3.马氏体不锈钢热处理工艺马氏体不锈钢热处理工艺(3)(3)预热预热马氏体在马氏体在925-1065925-1065加热后快冷可得到所需硬度，但是易导致破裂，因加热后快冷可得到所需硬度，但是易导致破裂，因此需要预热处理。此需要预热处理。1)预热场合预热场合 薄物、薄物和厚物同时存在、锐角

31、或有陷入角度、大的物件有较深薄物、薄物和厚物同时存在、锐角或有陷入角度、大的物件有较深的刻入的机械部位、硬化的试样再热处理，这些需要预热处理。的刻入的机械部位、硬化的试样再热处理，这些需要预热处理。2)预热工艺预热工艺3)加热温度加热温度760-790 760-790。重量物时预热温度。重量物时预热温度760 760 时时500-760 500-760 需要缓慢加热。而且高碳含量的马氏体需要缓慢加热。而且高碳含量的马氏体414414、431431、420420等也需要预热等也需要预热处理。处理。三、马氏体不锈钢热处理三、马氏体不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育

32、訓練福欣特殊鋼專案組組內教育訓練28281.1.析出硬化不锈钢热处理目的析出硬化不锈钢热处理目的析出硬化不锈钢具有近似奥氏体体不锈钢的耐腐蚀性，又具有析出硬化不锈钢具有近似奥氏体体不锈钢的耐腐蚀性，又具有类同于马氏体不锈钢可通过热处理方法调整机械性能的特征。类同于马氏体不锈钢可通过热处理方法调整机械性能的特征。析出硬化不锈钢强度适量的添加元素析出硬化不锈钢强度适量的添加元素(Al(Al、CuCu、MoMo、W W、CoCo、TiTi、NbNb、N N、B B等等)，这些元素的化合物的析出的热处理因元素的种，这些元素的化合物的析出的热处理因元素的种类和含量有所差别。类和含量有所差别。四、析出硬化

33、不锈钢热处理四、析出硬化不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練福欣特殊鋼專案組組內教育訓練29292.2.析出硬化不锈钢热处理理论基础析出硬化不锈钢热处理理论基础(1)分类分类常用的析出硬化不锈钢常冠以常用的析出硬化不锈钢常冠以“PH”PH”标志，析出硬化不锈钢四个种类：标志，析出硬化不锈钢四个种类：1)1)马氏体型析出硬化不锈钢：马氏体型析出硬化不锈钢：0Cr17Ni4Cu4Nb(PH17-40Cr17Ni4Cu4Nb(PH17-4，630)630)是典型钢号是典型钢号，主要的析出硬化元素是铜、铌、铝等。，主要的析出硬化元素是铜、铌、铝等。2)2)半奥氏体型

34、析出硬化不锈钢：半奥氏体型析出硬化不锈钢：0Cr17Ni7Al0Cr17Ni7Al是典型钢号，以是典型钢号，以AlAl或或MoMo作为作为析出硬化元素。析出硬化元素。3)3)奥氏体型析出硬化不锈钢：主要依靠第二相析出使材料得到硬化，含奥氏体型析出硬化不锈钢：主要依靠第二相析出使材料得到硬化，含有大量的铝、铌、磷、钼等析出硬化元素。无磁性，强化效果低于马有大量的铝、铌、磷、钼等析出硬化元素。无磁性，强化效果低于马氏体型和半奥氏体型析出硬化不锈钢。氏体型和半奥氏体型析出硬化不锈钢。4)4)奥氏体奥氏体-铁素体型析出硬化不锈钢：较多的加入了硅、钼元素。铁素体型析出硬化不锈钢：较多的加入了硅、钼元素。

35、四、析出硬化不锈钢热处理四、析出硬化不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練福欣特殊鋼專案組組內教育訓練30302.2.析出硬化不锈钢热处理理论基础析出硬化不锈钢热处理理论基础(2)析出硬化析出硬化1)1)析出硬化不锈钢强化主要是依靠第二相从基体组织中沉淀析析出硬化不锈钢强化主要是依靠第二相从基体组织中沉淀析出实现的，强化是依靠沉沉相在基体中造成的应力场，应力出实现的，强化是依靠沉沉相在基体中造成的应力场，应力场和运动位错之间的交互作用。场和运动位错之间的交互作用。2)2)析出硬化不锈钢热处理主要两个过程：获得稳定的基体组织析出硬化不锈钢热处理主要两个过程：获得

36、稳定的基体组织和第二相析出。和第二相析出。3)3)析出硬化不锈钢热处理方式：固溶处理析出硬化不锈钢热处理方式：固溶处理(A(A处理处理)、调整处理、调整处理(T(T处理处理)、冷变形处理（、冷变形处理（C C处理）、冷处理（处理）、冷处理（R R处理）、时效处理）、时效处理处理(H(H处理处理)和均匀化处理以及焊后热处理。和均匀化处理以及焊后热处理。四、析出硬化不锈钢热处理四、析出硬化不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練福欣特殊鋼專案組組內教育訓練31313.3.析出硬化不锈钢热处理工艺析出硬化不锈钢热处理工艺(1)(1)马氏体型析出硬化不锈钢热处理马氏体型

37、析出硬化不锈钢热处理马氏体型析出硬化不锈钢热处理一般含有马氏体型析出硬化不锈钢热处理一般含有固溶处理固溶处理和和时效处理时效处理。以。以PH17-4PH17-4为例子为例子PH17-4PH17-4四、析出硬化不锈钢热处理四、析出硬化不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練福欣特殊鋼專案組組內教育訓練32323.3.析出硬化不锈钢热处理工艺析出硬化不锈钢热处理工艺(1)(1)马氏体型析出硬化不锈钢热处马氏体型析出硬化不锈钢热处理理PH17-4PH17-4四、析出硬化不锈钢热处理四、析出硬化不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練福欣

38、特殊鋼專案組組內教育訓練33333.3.析出硬化不锈钢热处理工艺析出硬化不锈钢热处理工艺(1)马氏体型析出硬化不锈钢热处理马氏体型析出硬化不锈钢热处理四、析出硬化不锈钢热处理四、析出硬化不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練34343.3.析出硬化不锈钢热处理工艺析出硬化不锈钢热处理工艺(1)马氏体型析出硬化不锈钢热处理马氏体型析出硬化不锈钢热处理四、析出硬化不锈钢热处理四、析出硬化不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練35353.3.析出硬化不锈钢热处理工艺析出硬化不锈钢热处理工艺(1)马氏体型析出硬化不锈钢热处理马氏体型析

39、出硬化不锈钢热处理四、析出硬化不锈钢热处理四、析出硬化不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練36363.3.析出硬化不锈钢热处理工艺析出硬化不锈钢热处理工艺(1)马氏体型析出硬化不锈钢热处理马氏体型析出硬化不锈钢热处理四、析出硬化不锈钢热处理四、析出硬化不锈钢热处理2023/1/12023/1/137373.3.析出硬化不锈钢热处理工艺析出硬化不锈钢热处理工艺(2)半奥氏体型析出硬化不锈钢热处理半奥氏体型析出硬化不锈钢热处理半奥氏体析出硬化不锈钢热处理常包含半奥氏体析出硬化不锈钢热处理常包含调整处理、冷变形处理调整处理、冷变形处理和和冷处冷处理理。以。以PH1

40、7-7PH17-7为例。为例。四、析出硬化不锈钢热处理四、析出硬化不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練38383.3.析出硬化不锈钢热处理工艺析出硬化不锈钢热处理工艺(2)半奥氏体型析出硬化不锈钢热处理半奥氏体型析出硬化不锈钢热处理四、析出硬化不锈钢热处理四、析出硬化不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練39393.3.析出硬化不锈钢热处理工艺析出硬化不锈钢热处理工艺(2)半奥氏体型析出硬化不锈钢热处理半奥氏体型析出硬化不锈钢热处理处理条件处理条件机械性质机械性质A AT TTH950TH950TH1050TH1050C C

41、CH900CH900RH950RH950抗拉强度抗拉强度kgf/mmkgf/mm2 291.4101.9141.6140.6151175.7161.8降伏强度降伏强度kgf/mmkgf/mm2 22870.3140.6130130168.7152.0伸长率伸长率%39.09.06.09.0-7.2洛氏硬度洛氏硬度B85C31C43C43C43C49C46PH17-7常温机械性质四、析出硬化不锈钢热处理四、析出硬化不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練4040(2)半奥氏体型析出硬化不锈钢热处理半奥氏体型析出硬化不锈钢热处理处理条件处理条件机械性质机械性质202

42、0150 150 260 260 320 320 370 370 430 430 480 480 TH950TH950TH1050TH1050CH900CH900抗拉强度抗拉强度 kgf/mmkgf/mm2 21391391271271841841371371211211741741281281141141601601212110110136136117117105105-14514589.589.5152.0152.0128128TH950TH950TH1050TH1050CH900CH9000.2%0.2%降伏强度降伏强度kgf/mmkgf/mm2 21261261051051721721

43、2012010210216416412012096.396.315015011411493.093.014214210710789.089.0-12312378.578.571.771.7100100TH950TH950TH1050TH1050CH900CH900伸长率伸长率%11.511.511.511.55.05.05.05.08.58.54.04.04.04.06.06.03.03.05.05.06.06.03.03.06.06.0-6.06.05.05.06.06.06.06.0TH950TH950TH1050TH1050CH900CH900破坏强度破坏强度1000h1000hkgf/

44、mmkgf/mm2 2-11311311111111511597.097.085.885.812612670.370.363.363.351.351.340.040.036.636.625.325.3TH950TH950TH1050TH1050CH900CH900破坏伸长率破坏伸长率1000h%1000h%-7.07.017.017.08.08.03.03.024.024.09.09.05.05.023.023.09.09.021.021.040.040.012.012.0TH950TH950TH1050TH1050CH900CH900潜变强度潜变强度1%1%1000h1000hkgf/mmk

45、gf/mm2 2-10110194.994.914414494.994.973.873.810510535.235.242.242.2-16.216.2-PH17-7PH17-7高温性质高温性质四、析出硬化不锈钢热处理四、析出硬化不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練41413.3.析出硬化不锈钢热处理工艺析出硬化不锈钢热处理工艺(2)半奥氏体型析出硬化不锈钢热处理半奥氏体型析出硬化不锈钢热处理四、析出硬化不锈钢热处理四、析出硬化不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練福欣特殊鋼專案組組內教育訓練42423.3.析出硬化不锈钢热

46、处理工艺析出硬化不锈钢热处理工艺(3)奥氏体型析出硬化不锈钢热处理奥氏体型析出硬化不锈钢热处理奥氏体型析出硬化不锈钢热处理主要是奥氏体型析出硬化不锈钢热处理主要是固溶处理固溶处理并冷加工后并冷加工后时效处理时效处理，以以PH7-14CuMo为例。为例。固溶加热温度：固溶加热温度：1120-12201120-1220，水冷。，水冷。冷拔丝后时效温度：冷拔丝后时效温度：730730，水冷。，水冷。四、析出硬化不锈钢热处理四、析出硬化不锈钢热处理2023/1/12023/1/1福欣特殊鋼專案組組內教育訓練福欣特殊鋼專案組組內教育訓練43433.3.析出硬化不锈钢热处理工艺析出硬化不锈钢热处理工艺(4)奥氏体奥氏体-铁素体型析出硬化不锈钢热处理铁素体型析出硬化不锈钢热处理奥氏体奥氏体-铁素体型析出硬化不锈钢中，析出硬化元素充分溶解于其中的铁铁素体型析出硬化不锈钢中，析出硬化元素充分溶解于其中的铁素体，时效时从铁素体相中析出使材料强化。以素体，时效时从铁素体相中析出使材料强化。以V V2 2B B为例。为例。固溶加热温度：固溶加热温度：11001100左右，水冷。左右，水冷。时效温度：时效温度：500500左右。左右。四、析出硬化不锈钢热处理四、析出硬化不锈钢热处理