不銹鋼管固溶定義:固溶處理(solution treatment):指將合金加熱到高溫單相區(qū)恒溫保持,使過(guò)剩相充分溶解到固溶體中后快速冷卻,以得到過(guò)飽和固溶體的熱處理工藝。主要是改善鋼和合金的塑性和韌性,為沉淀硬化處理作好準(zhǔn)備等.使合金中各種相充分溶解,強(qiáng)化固溶體,并提高韌性及抗蝕性能,消除應(yīng)力與軟化,以便繼續(xù)加工或成型。 不銹鋼管固溶目的:固溶處理是為了溶解基體內(nèi)碳化物、γ’相等以得到均勻的過(guò)飽和固溶體,便于時(shí)效時(shí)重新析出顆粒細(xì)小、分布均勻的碳化物和γ’等強(qiáng)化相,同時(shí)消除由于冷熱加工產(chǎn)生的應(yīng)力,使合金發(fā)生再結(jié)晶。其次,固溶處理是為了獲得適宜的晶粒度,以保證合金高溫抗蠕變性能。固溶處理的溫度范圍大約在980~1250℃之間,主要根據(jù)各個(gè)合金中相析出和溶解規(guī)律及使用要求來(lái)選擇,以保證主要強(qiáng)化相必要的析出條件和一定的晶粒度。對(duì)于長(zhǎng)期高溫使用的合金,要求有較好的高溫持久和蠕變性能,應(yīng)選擇較高的固溶溫度以獲得較大的晶粒度;對(duì)于中溫使用并要求較好的室溫硬度、屈服強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、沖擊韌性和疲勞強(qiáng)度的合金,可采用較低的固溶溫度,保證較小的晶粒度。高溫固溶處理時(shí),各種析出相都逐步溶解,同時(shí)晶粒長(zhǎng)大;低溫固溶處理時(shí),不僅有主要強(qiáng)化相的溶解,而且可能有某些相的析出。對(duì)于過(guò)飽和度低的合金,通常選擇較快的冷卻速度;對(duì)于過(guò)飽和度高的合金,通常為空氣中冷卻。 不銹鋼管熱固溶過(guò)程
碳在奧氏體不銹鋼中的溶解度與溫度有很大影響。奧氏體不銹鋼在經(jīng)400℃~850℃的溫度范圍內(nèi)時(shí),會(huì)有高鉻碳化物析出,當(dāng)鉻含量降至耐腐蝕性界限之下,此時(shí)存在晶界貧鉻,會(huì)產(chǎn)生晶間腐蝕,嚴(yán)重時(shí)能變成粉末。所以有晶間腐蝕傾向的奧氏體不銹鋼應(yīng)進(jìn)行固溶熱處理或穩(wěn)定化處理。
固溶熱處理:將奧氏體不銹鋼加熱到1100℃左右,使碳化物相全部或基本溶解,碳固溶于奧氏體中,然后快速冷卻至室溫,使碳達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)。這種熱處理方法為固溶熱處理。 固溶熱處理中的快速冷卻似乎象普通鋼的淬火,但此時(shí)的‘淬火’與普通鋼的淬火是不同的,前者是軟化處理,后者是淬硬。后者為獲得不同的硬度所采取的加熱溫度也不一樣,但沒(méi)到1100℃。
淬火
鋼的淬火是將鋼加熱到臨界溫度Ac3或Ac1以上某一溫度,保溫一段時(shí)間,使之全部或部分奧氏體化,然后以大于臨界冷卻速度的冷速快冷到Ms以下進(jìn)行馬氏體轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。
通常也將鋁合金、銅合金、鈦合金、鋼化玻璃等材料的固溶處理或帶有快速冷卻過(guò)程的熱處理工藝稱(chēng)為淬火。
淬火的目的是使過(guò)冷奧氏體進(jìn)行馬氏體或貝氏體轉(zhuǎn)變,得到馬氏體或貝氏體組織,然后配合以不同溫度的回火,以大幅提高鋼的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度以及韌性等,從而滿(mǎn)足各種機(jī)械零件和工具的不同使用要求。也可以通過(guò)淬火滿(mǎn)足某些特種鋼材的的鐵磁性、耐蝕性等特殊的物理、化學(xué)性能。
淬火能使鋼強(qiáng)化的根本原因是相變,即奧氏體組織通過(guò)相變而成為馬氏體組織。
不銹鋼管固溶特點(diǎn)
1.對(duì)于有高硬度、高耐磨性和高韌性要求的塑料模具,要選用滲碳鋼來(lái)制造,并把滲碳、淬火和低溫回火作為終熱處理。
2.對(duì)滲碳層的要求,一般滲碳層的厚度為0.8~1.5mm,當(dāng)壓制含硬質(zhì)填料的塑料時(shí)模具滲碳層厚度要求為1.3~1.5mm,壓制軟性塑料時(shí)滲碳層厚度為0.8~1.2mm。滲碳層的含碳量為0.7%~1.0%為佳。若采用碳、氮共滲,則耐磨性、耐腐蝕性、抗氧化、防粘性就更好。
3.滲碳溫度一般在900~920℃,復(fù)雜型腔的小型模具可取840~860℃中溫碳氮共滲。滲碳保溫時(shí)間為5~10h,具體應(yīng)根據(jù)對(duì)滲層厚度的要求來(lái)選擇。滲碳工藝以采用分級(jí)滲碳工藝為宜,即高溫階段(900~920℃)以快速將碳滲入零件表層為主;中溫階段(820~840℃)以增加滲碳層厚度為主,這樣在滲碳層內(nèi)建立均勻合理的碳濃度梯度分布,便于直接淬火。
4.滲碳后的淬火工藝按鋼種不同,滲碳后可分別采用:重新加熱淬火;分級(jí)滲碳后直接淬火(如合金滲碳鋼);中溫碳氮共滲后直接淬火(如用工業(yè)純鐵或低碳鋼冷擠壓成形的小型精密模具);滲碳后空冷淬火(如高合金滲碳鋼制造的大、中型模具)。
不銹鋼管固溶后表面處理
塑料模鍍鉻
1.塑料模鍍鉻是一種應(yīng)用多的表面處理方法,鍍鉻層在大氣中具有強(qiáng)烈的鈍化能力,能長(zhǎng)久保持金屬光澤,在多種酸性介質(zhì)中均不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。鍍層硬度達(dá)1000HV,因而具有優(yōu)良的耐磨性。鍍鉻層還具有較高的耐熱性,在空氣中加熱到500℃時(shí)其外觀(guān)和硬度仍無(wú)明顯變化。
滲氮
2.滲氮具有處理溫度低(一般為550~570℃),模具變形甚微和滲層硬度高(可達(dá)1000~1200HV)等優(yōu)點(diǎn),因而也非常適合塑料模的表面處理。含有鉻、鉬、鋁、釩和鈦等合金元素的鋼種比碳鋼有更好的滲氮性能,用作塑料模時(shí)進(jìn)行滲氮處理可大大提高耐磨性。
適于塑料模的表面處理方法還有:氮碳共滲、化學(xué)鍍鎳、離子鍍氮化鈦、碳化鈦或碳氮化鈦,PVD、CVD法沉積硬質(zhì)膜或超硬膜等