Quais são os tratamentos térmicos para o aço inoxidável?

Quais são os tratamentos térmicos para o aço inoxidável?

1 aço inoxidável ferrítico

O principal elemento de liga é Cr, ou uma pequena quantidade de elementos de ferrita estáveis são adicionados, como Al, Mo, etc., e a estrutura é ferrita.e as propriedades não podem ser ajustadas por tratamento térmicoTem uma certa plasticidade e é relativamente frágil. Tem boa resistência à corrosão em meios oxidantes (como ácido nítrico) e baixa resistência à corrosão em meios redutores.

2 Aço inoxidável austenítico

Contém alto Cr, geralmente superior a 18%, e contém cerca de 8% de Ni. Alguns usam Mn em vez de Ni. Para melhorar ainda mais a resistência à corrosão, elementos como Mo, Cu, Si, Ti, Nb, etc.deve ser adicionadoNão sofre mudança de fase quando aquecido e resfriado, e não pode ser reforçado por tratamento térmico.Tem uma forte resistência à corrosão aos meios oxidantes, e após adição de Ti e Nb, tem melhor resistência à corrosão intergranular.

3 aço inoxidável martensítico

O aço inoxidável martensítico contém principalmente 12 ~ 18% de Cr, e a quantidade de C é ajustada conforme necessário, geralmente 0,1 ~ 0,4%.Alguns para melhorar a estabilidade anti-temperamento, adicionar Mo, V, Nb, etc. Após aquecimento a alta temperatura e resfriamento a uma certa velocidade, a estrutura é basicamente martensita.alguns podem conter uma pequena quantidade de ferritaAs alterações de fase ocorrem durante o aquecimento e o resfriamento, de modo que a estrutura e morfologia dos tecidos podem ser ajustadas em uma ampla gama, alterando assim as propriedades.A resistência à corrosão não é tão boa quanto a da austenitaO aço inoxidável duplex tem uma boa resistência à corrosão em ácidos orgânicos e uma baixa resistência à corrosão em meios como o ácido sulfúrico e o ácido clorídrico.

4 Aço inoxidável duplex ferrítico-austenítico

Geralmente, o teor de Cr é de 17 ~ 30%, e o teor de Ni é de 3 ~ 13%.Dependendo da proporção de elementos de ligaA partir daí, o processo de fabricação do aço inoxidável, que é composto por dois tipos de aço inoxidável duplex, é feito de aço inoxidável duplex, com duas fases simultaneamente.após tratamento térmicoA sua resistência é ligeiramente superior à do aço inoxidável austenítico, e a sua plasticidade e dureza são boas.Tem alta resistência à corrosão, especialmente em meios que contenham Cl e água do mar, e tem boa resistência à corrosão por furos, corrosão por fendas e corrosão por tensão.

5 Aço inoxidável temperado por precipitação

A composição é caracterizada por que, além de elementos como C, Cr e Ni, também contém elementos como Cu, Al e Ti que podem precipitar ao longo do tempo.As propriedades mecânicas podem ser ajustadas através de tratamento térmico, mas o seu mecanismo de reforço é diferente do aço inoxidável martensítico.Assim, a sua resistência à corrosão é melhor do que o aço inoxidável martensítico e equivalente ao aço inoxidável austenítico Cr-Ni.

Tratamento térmico de aço inoxidável

As características de composição do aço inoxidável, que é composto por um grande número de elementos de liga, principalmente Cr, são as condições básicas para a sua resistência ao aço inoxidável e à corrosão.A fim de dar pleno desempenho ao papel dos elementos de liga e obter propriedades mecânicas e de resistência à corrosão ideais, deve também ser alcançado através de métodos de tratamento térmico.

1 Tratamento térmico de aço inoxidável ferrítico

O aço inoxidável ferrítico é geralmente uma estrutura única de ferrita estável que não sofre mudança de fase quando aquecida e resfriada, de modo que as propriedades mecânicas não podem ser ajustadas por tratamento térmico.O seu objectivo principal é reduzir a fragilidade e melhorar a resistência à corrosão intergranular.

Fragilidade da fase 1σ

O aço inoxidável ferrítico é muito fácil de gerar fase σ, que é um composto metálico rico em Cr que é duro e frágil.tornam o aço frágil e aumentam a suscetibilidade à corrosão intergranularA formação de fase σ está relacionada com a composição. Além de Cr, Si, Mn, Mo, etc. todos promovem a formação de fase σ. Também está relacionado com o processo de processamento,especialmente aquecimento e permanência na faixa 540~815°C, que promove a formação de fase σ. No entanto, a formação de fase σ é reversível,e reaquecer a uma temperatura superior à temperatura de formação da fase σ irá dissolvê-lo na solução sólida.

2Fragilidade a 475°C

Quando o aço inoxidável ferrítico é aquecido por um longo tempo na faixa de 400 ~ 500 ° C, ele mostrará as características de maior resistência, diminuição da dureza e aumento da fragilidade.É especialmente evidente a 475°C.Isto é porque, a esta temperatura, os átomos de Cr na ferrite vão reorganizar-se para formar uma pequena área rica em Cr que é consistente com a fase original,causando distorção da rede e tensão internaQuando a área rica em Cr é formada, uma área pobre em Cr deve aparecer, o que tem um impacto negativo na resistência à corrosão.Quando o aço é reaquecido a uma temperatura superior a 700 °C, a distorção e a tensão interna serão eliminadas e a fragilidade a 475°C desaparecerá.

3Fragilidade a altas temperaturas

Quando aquecido a mais de 925 °C e rapidamente resfriado, compostos formados por Cr, C, N, etc. precipitam-se dentro dos grãos e limites dos grãos, causando maior quebra-cabeça e corrosão intergranular.Este composto pode ser eliminado por arrefecimento rápido após aquecimento a uma temperatura de 750~850°C.

Processo de tratamento térmico:

1Anulação

Para eliminar a fase σ, a fragilidade a 475 °C e a fragilidade a altas temperaturas, pode ser utilizado tratamento de recozimento, aquecimento e isolamento a 780 ~ 830 °C e, em seguida, arrefecimento a ar ou arrefecimento a forno.

Para o aço inoxidável ferrítico ultra-puro (contendo C ≤ 0,01%, controlando estritamente Si, Mn, S e P), a temperatura de aquecimento de recozimento pode ser aumentada.

2Tratamento para aliviar o stress

Se o recozimento não for adequado em circunstâncias específicas, o aquecimento, o isolamento, o aquecimento, o aquecimento, o aquecimento, o aquecimento, o aquecimento, o aquecimento, o aquecimento, o aquecimento, o aquecimento, o aquecimento, o aquecimento, o aquecimento, o aquecimento, o aquecimento, o aquecimento, o aquecimento, o aquecimento, o aquecimento, o aquecimento, o aquecimento, o aquecimento, o aquecimento, o aquecimento, o aquecimento, o aquecimento, o aquecimento, o aquecimento, etc.e o arrefecimento por ar pode ser realizado na faixa de 230~370°C para eliminar parte da tensão interna e melhorar a plasticidade.

2 Tratamento térmico de aço inoxidável austenítico

O efeito do Cr, do Ni e de outros elementos de liga no aço inoxidável austenítico faz com que o ponto Ms caia abaixo da temperatura ambiente (-30 a -70°C).Assim, nenhuma transformação de fase ocorre acima da temperatura ambiente durante o aquecimento e resfriamentoPor conseguinte, o principal objectivo do tratamento térmico do aço inoxidável austenítico não é alterar as propriedades mecânicas, mas melhorar a resistência à corrosão.

1 Tratamento por solução de aço inoxidável austenítico

Efeito:

Precipitação e dissolução de carboidratos de liga no aço

O C é um dos elementos de ligação contidos no aço. Além do seu efeito de reforço, é prejudicial à resistência à corrosão.O efeito é ainda pior., por conseguinte, devem ser feitos esforços para reduzir a sua presença. Por esta razão, com base nas características do C que muda com a temperatura na austenita, isto é, a solubilidade é grande a altas temperaturas e a solubilidade é pequena a baixas temperaturas.Relata-se que a solubilidade do C na austenita é de 00,34% a 1200°C; 0,18% a 1000°C; 0,02% a 600°C; e ainda menos a temperatura ambiente.e então esfriado rapidamente para que ele não tem tempo para precipitar, assegurando a resistência à corrosão do aço, especialmente a resistência à corrosão intergranular.

Fase 2σ

Se o aço austenítico for aquecido durante muito tempo na faixa de 500-900°C, ou quando elementos como Ti, Nb e Mo forem adicionados ao aço, a precipitação da fase σ será promovida,tornando o aço mais frágil e reduzindo a resistência à corrosãoO método de eliminação da fase σ consiste igualmente em dissolvê-la a uma temperatura superior à sua possível precipitação e, em seguida, arrefecê-la rapidamente para evitar uma precipitação adicional.

Fabricação:

No padrão GB1200, a faixa de temperatura de aquecimento recomendada é ampla: 1000 ~ 1150 ° C e 1020-1080 ° C é geralmente usada.etc.Se a temperatura de aquecimento for baixa, o carburo de C-Cr não pode ser completamente dissolvido.os grãos crescerão e a resistência à corrosão será reduzida.

Método de arrefecimento: arrefecer rapidamente para evitar que o carburo se precipite novamente.Baseado em diferentes publicações e experiências práticas, a escala de "rápido" pode ser compreendida da seguinte forma:

Aqueles com teor de C ≥ 0,08%; aqueles com teor de Cr > 22% e maior teor de Ni; aqueles com teor de C < 0,08% mas tamanho efetivo > 3 mm devem ser resfriados a água;

O teor de C < 0,08%, tamanho <3 mm, pode ser arrefecido a ar;

O tamanho efectivo ≤ 0,5 mm pode ser arrefecido a ar.

2 Tratamento térmico de estabilização de aço inoxidável austenítico

O tratamento térmico de estabilização é limitado ao aço inoxidável austenítico que contenha elementos estabilizadores Ti ou Nb, tais como 1Cr18Ni9Ti, 0Cr18Ni11Nb, etc.

Efeito:

Como mencionado anteriormente, Cr combina com C para formar compostos Cr23C6 e precipita nos limites dos grãos, o que é a causa da diminuição da resistência à corrosão do aço inoxidável austenítico.Cr é um elemento formador de carburo forte e irá combinar com C e precipitar enquanto houver uma oportunidadePor conseguinte, elementos Ti e Nb com afinidade mais forte do que Cr e C são adicionados ao aço, e as condições são criadas para que C possa combinar com Ti e Nb preferencialmente. Redução da probabilidade de combinação do C e do Cr, de modo a que o Cr possa ser mantido estavelmente na austenita, garantindo assim a resistência à corrosão do aço.O tratamento térmico de estabilização desempenha o papel de combinar Ti, Nb e C para estabilizar Cr na austenita.

Fabricação:

Temperatura de aquecimento: esta temperatura deve ser superior à temperatura de dissolução do Cr23C6 (400-825°C),inferior ou ligeiramente superior à temperatura de dissolução inicial do TiC ou do NbC (por exemplo, a faixa de temperatura de dissolução do TiC é de 750-1120°C), estabilizando a temperatura de aquecimento Geralmente selecionada a 850-930°C, que dissolverá completamente o Cr23C6, permitindo que o Ti ou o Nb se combine com o C, enquanto o Cr continuará a permanecer na austenita.

Método de arrefecimento: Geralmente é utilizado o arrefecimento a ar, mas também pode ser utilizado o arrefecimento a água ou o arrefecimento a forno.A taxa de arrefecimento não tem impacto significativo no efeito de estabilizaçãoOs resultados da nossa investigação experimental mostram que, ao arrefecer da temperatura de estabilização de 900°C a 200°C, as taxas de arrefecimento são de 0,9°C/min e 15,6°C/min.a estrutura metalográfica, dureza e resistência à corrosão intergranular são basicamente os mesmos.