奧氏體不銹鋼絲通過(guò)固溶處理來(lái)軟化，一般將鋼絲加熱到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于奧氏體中，然后快速淬水冷卻，碳及其它合金元素來(lái)不及析出，獲得純奧氏體組織，稱之為固溶處理。固溶處理的作用有3點(diǎn)。

⑴使鋼絲組織和成分均勻一致，這對(duì)原料尤其重要，因?yàn)闊彳埦€材各段的軋制溫度和冷卻速度不一樣，造成組織結(jié)構(gòu)不一致。在高溫下原子活動(dòng)加劇，σ相溶解，化學(xué)成分趨于均勻，快速冷卻后就獲得均勻的單相組織。

⑵消除加工硬化，以利于繼續(xù)冷加工。通過(guò)固溶處理，歪扭的晶格恢復(fù)，伸長(zhǎng)和破碎的晶粒重新結(jié)晶，內(nèi)應(yīng)力消除，鋼絲抗拉強(qiáng)度下降，伸長(zhǎng)率上升。

⑶恢復(fù)不銹鋼固有的耐蝕性能。由于冷加工造成碳化物析出，晶格缺陷，使不銹鋼耐蝕性能下降。固溶處理后鋼絲耐蝕性能恢復(fù)到佳狀態(tài)。

對(duì)于鋼絲而言，固溶處理的3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。一般說(shuō)來(lái)，合金元素種類多、含量高的牌號(hào)，固溶溫度要相應(yīng)提高。特別是錳、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，如1Cr18Ni9Ti，固溶溫度高時(shí)穩(wěn)定化元素的碳化物充分溶解于奧氏體中，在隨后的冷卻中會(huì)以Cr₂₃C₆的形態(tài)在晶界析出，造成晶間腐蝕。為使穩(wěn)定化元素的碳化物（TiC和NbC）不分解、不固溶，一般采用下限固溶溫度。

保溫時(shí)間應(yīng)根據(jù)熱處理爐型和裝爐量確定。周期爐多采用熱裝爐，即爐溫升到預(yù)定溫度后裝爐，保溫后快速出爐淬水。從裝爐到出爐熱處理周期一般為0.5-2h。

冷卻速度對(duì)不銹鋼性能有很大影響。如前所述，在冷卻過(guò)程中碳要從奧氏體中析出，550～800℃為σ相析出區(qū)，還有475℃脆性區(qū)，因此，固溶后的鋼絲應(yīng)采用快速冷卻的方式防止碳化物析出，避開(kāi)上述溫度區(qū)，獲得佳熱處理效果。直徑φ3.0mm以上的鋼絲一般用水冷，直徑φ3.0mm以下可以用風(fēng)冷。美國(guó)304(0Cr19Ni9)和316(0Cr17Ni12Mo2)鋼現(xiàn)場(chǎng)冷卻作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為，超過(guò)3min鋼仍為紅色就說(shuō)明冷卻速度不夠。一般說(shuō)來(lái)，固溶處理后鋼絲抗拉強(qiáng)度主要取決于固溶溫度，溫度升高，抗拉強(qiáng)度偏低。伸長(zhǎng)率似乎更多取決于冷卻速度，冷卻加快，伸長(zhǎng)率偏高。

近年來(lái)，新興不銹鋼絲生產(chǎn)企業(yè)幾乎全部選用氨分解氣體保護(hù)連續(xù)爐，自由放線、倒立式收線或線軸收線的方式進(jìn)行鋼絲熱處理。選用氨分解氣體（25%N₂+75%H₂的體積比）作為保護(hù)氣的原因是液氨資源豐富，儲(chǔ)運(yùn)方便，制氣裝備簡(jiǎn)單，制出的氣體純度比較高，稍作凈化即可使用。因?yàn)椴讳P鋼中鉻含量高，保護(hù)氣體中的氧和水份的含量必須降到相當(dāng)?shù)偷乃讲拍軐?shí)現(xiàn)光亮熱處理。對(duì)于鉻—鎳不銹鋼，保護(hù)氣體露點(diǎn)為-45～-55℃就能得到光亮表面。對(duì)于含有穩(wěn)定化元素Ti、Nb或Mn、Al含量較高的鋼，因?yàn)檫@些元素與氧的親和力比鉻大，即使保護(hù)氣體的露點(diǎn)低于-55℃，鋼的表面也會(huì)變成淡灰色和亮灰色。以氫氣保護(hù)連續(xù)爐熱處理0Cr17Ni7Al為例，氫氣露點(diǎn)和鋼表面變色的關(guān)系如表2-1。不銹鋼表面藍(lán)色氧化皮很難酸洗去除，如還原性氣氛露點(diǎn)達(dá)不到要求，還不如采微氧化性（含5%游離O₂）氣氛好。

表2-1  氫氣露點(diǎn)與0Cr17Ni7Al表面色澤關(guān)系           奧氏體不銹鋼固溶處理

不銹鋼絲氣體保護(hù)連續(xù)爐設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)保護(hù)氣體要求一般為氧含量≤10ppm,露點(diǎn)低于-60℃。另外一個(gè)重要參數(shù)是氣體流量，不同企業(yè)熱處理實(shí)際使用流量往往有很大差別，造成差別的原因有兩方面：①系統(tǒng)的氣密性，②鋼絲的潔凈度。

系統(tǒng)的氣密性是指氣體發(fā)生裝置和傳輸管路泄漏狀況，尤其應(yīng)注意管路的焊接頭、連接點(diǎn)、法蘭盤(pán)及閥門(mén)的泄漏，系統(tǒng)泄漏不僅造成氣體流失，還嚴(yán)重降低氣體純度，造成不銹鋼絲氧化變色。爐管兩端的封堵，特別是進(jìn)氣端的封堵，可以有效地減少氣體流量。

鋼絲表面潔凈度是一個(gè)容易忽視的因素，表面潮氣、殘留油脂和潤(rùn)滑劑帶入爐管，惡化爐管內(nèi)氣氛，往往造成鋼絲氧化。此時(shí)為使鋼絲恢復(fù)光亮，必須用大量高純氣體稀釋水氣，改善爐管內(nèi)氣氛，這就是不同企業(yè)熱處理爐氣體流量差別很大的原因 ?，F(xiàn)代化不銹鋼絲生產(chǎn)線非常注意拉拔后鋼絲表面清洗，通常在拉絲機(jī)后配上一組清洗槽，有的還在連續(xù)爐前再配置一組電解清洗裝置和干燥爐，成品鋼絲表面質(zhì)量確實(shí)有根本性提高。

保護(hù)氣體流量可以用換氣系數(shù)來(lái)確定，每小時(shí)通氣量等于爐管總?cè)莘e時(shí)換氣系數(shù)為1。不銹鋼絲光亮熱處理爐的實(shí)際換氣系數(shù)為15～45。
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