多用爐熱處理對鐵素體不銹鋼性能

鐵素體不銹鋼在400~500℃區(qū)間長時間加熱，會表現(xiàn)出強度升高、韌性下降即脆性增加的特征，尤其在475℃時最明顯，稱475℃脆性。這是因為，在這個溫度下，鐵素體內(nèi)的Cr原子將重新排列，形成富Cr小區(qū)域，與母相共格，引起點陣畸變，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，使鋼硬度升高、脆性增大。富Cr區(qū)形成的同時，必有貧Cr區(qū)出現(xiàn)，這對耐蝕性有不利影響。當將鋼重新加熱高于700℃溫度時，畸變、內(nèi)應(yīng)力會消除，475℃脆性消失。

鐵素體不銹鋼一般情況下是穩(wěn)定的單一鐵素體組織加熱、冷卻不發(fā)生相變，故不能用熱處理方法調(diào)整力學性能，其主要目的是減小脆性和提高抗晶間腐蝕能力。

鐵素體不銹鋼極易生成σ相，這是一種富Cr的金屬化合物，硬而脆，特別容易在晶間形成，使鋼變脆，并增加晶間腐蝕敏感性。σ相形成與成分有關(guān)，除Cr外，Si、Mn、Mo等都促進σ相形成;還與加工過程有 關(guān)，尤其在540~815℃區(qū)間加熱、停留，更促進σ相形成。但σ相形成是可逆的，重新加熱到高于σ相形成溫度會重新溶解于固溶體中。加熱到925℃以上，并以快速冷卻下來時，Cr、C、N等形成化合物在晶內(nèi)、晶界析出，引起脆性增加和晶間腐蝕的發(fā)生。這種化合物可在750~850℃溫度加熱后快冷予以消除。

為了消除σ相、475℃脆性及高溫脆性，可采用退火處理，在780~830℃加熱、保溫、然后空冷或爐冷。對于超純鐵素體不銹鋼（含C≤0.01％，嚴格控制Si、Mn、S、P），退火加熱溫度可提高一些。在焊接和冷加工后，零部件可能產(chǎn)生應(yīng)力，如果具體情況不宜采用退火處理，可以在230~370℃范圍內(nèi)加熱、保溫、空冷，可消除部分內(nèi)應(yīng)力，改善塑性。