奥氏体耐热钢 奥氏体耐热钢热处理工艺

关于热处理工艺中的固溶化处理、稳定化热处理以及消除应力处理

一、固溶化处理

加热温度通常在1000~1150℃的范围内，对于含有Ti/Nb的钢种，建议的温度范围为1020-1080℃。保温时间要确保碳化物充分溶解，具体时间需根据工件的尺寸进行调整。冷却方式分为几种：含C≥0.08%或厚截面工件需采用水冷，薄件（<3mm）可选择风冷，而极薄件（≤0.5mm）则可以选择空冷。固溶化处理的主要作用是消除加工硬化，溶解有害析出相，恢复材料的耐蚀性。

二、稳定化热处理（仅适用于含Ti/Nb钢种）

加热温度控制在850-930℃，这一温度范围要高于Cr23C6的溶解温度但低于TiC/NbC的溶解温度。冷却方式采用空冷即可，冷却速度对处理效果影响较小。这种处理的机理在于促使Ti/Nb与碳结合形成稳定的碳化物，避免晶间贫铬。

三、消除应力处理

对于不能进行固溶处理的工件，可以进行低温退火。在450-600℃保温后缓慢冷却，以减少残余应力而不显著影响耐蚀性。

关键工艺控制要点：

1. 含Cr/Ni总量一般需＞25%，并添加W、Mo、V等元素以提高热强性。

2. 避免在620-840℃温度范围内长时间停留，以防σ相析出导致脆性。

3. 铸件需注意控制δ-铁素体的含量，以5-20%为宜。

典型应用案例：

以1Cr18Ni11Ti钢为例，经过1100℃的固溶水冷处理后，该钢种在高温环境下（如800-900℃）能保持良好的抗氧化性。对于像S30185这样的新型钢种，除了基本的热处理流程，还需要结合氮合金化（氮含量控制在0.14-0.20%之间）来进一步细化晶粒，提升高温强度。整个热处理过程不仅提高了材料的使用性能，也为其在各种极端环境下的应用提供了可能。

以上就是关于固溶化处理、稳定化热处理以及消除应力处理的详细介绍，这些处理工艺对于提高金属材料的性能、延长其使用寿命具有重要意义。