高性能奥氏体不锈钢的热处理——固溶退火

必须避免铅、铜、锌等低熔点金属污染表面。退火时它们会造成晶界渗透，导致所谓的液体金属脆化和晶间开裂。因此，在退火和焊接等高温处理前，必须把表面残留的这些污染物清理干净。

在任何热处理之前，表面脱脂是必不可少的清洁步骤 Sandvik

最低退火温度是指组织均质化和溶解碳化物和金属间析出物的最低温度。为了确保析出物完全溶解并恢复耐腐蚀性，退火温度必须高于此温度。退火温度的上限以无翘曲、避免晶粒过度生长和尽量把难以清理的氧化皮数量降至最低为基准。下表列出了一些奥氏体不锈钢的最低退火温度。高性能奥氏体不锈钢需要在高温下对显微组织进行均质化，所以它们的固溶退火温度高于标准奥氏体不锈钢。

ASTM A480规定的几种奥氏体不锈钢的热处理温度

在固溶退火温度保持2-3分钟足以溶解少量的碳化物和其它二次相，也可以使冷成形材料软化。固溶退火时，为了确保工件从外到内全部达到固溶退火温度，保温时间通常是2-3分钟/毫米厚度。如果析出物量大，特别是有χ和σ相时，需要延长保温时间。

  避免产生抑止挥发的条件(装填太紧密，炉子密封过严)；

  不能对氧化皮严重的材料进行重新退火；

  避免长时间暴露在高于最低退火温度的环境；

  使用可操作的最低退火温度；

不锈钢部件批量热处理 Fondinox

空气和氧化性燃烧气体形成了最为经济而且效果很好的不锈钢退火气氛。不过，空气退火产生的氧化皮必须去除，以恢复耐腐蚀性。氩气，氦气，氢气，裂解氨气，氢/氮混合气体等保护性气氛，以及真空，可减少氧化皮形成，但成本较高。光亮退火一般是在露点为-40°C或更低的氢气或裂解氨气中进行。正常操作情况下，保护气氛退火不会产生肉眼可见的氧化皮，所以退火后无需清理。

在绝大多数情况下，薄断面的304L和316L经过空气冷却不会析出有害相。随着断面尺寸,碳含量和合金含量的增加,进行快速冷却的必要性也随之增加。高性能奥氏体不锈钢不论薄厚都需要进行快速冷却。常用的冷却方法有强制空气冷却，喷水冷却或水淬冷却。真空退火后，进行惰性气体淬火不会产生氧化皮。

锻件在固溶退火炉出口水淬 Officine Ambrogio Melesi

最常用的清理方法是喷丸去除氧化皮，然后通过酸洗清除贫铬金属。酸洗不锈钢最常用的方法是浸没式酸洗，也可利用喷淋，凝胶和软膏进行酸洗。

酸洗用的酸液非常有害，必须按照安全规程使用 (通风，佩戴护目镜和手套，穿安全服等)。酸洗后的工件必须用大量清洁的低氯水进行中和彻底漂洗。按照当地危险废物管理规定单独收集和处理废液。

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