高性能奥氏体不锈钢的热处理——消除应力

高性能奥氏体不锈钢的热处理——固溶退火

消除应力的温度低于退火温度，而且不足以溶解析出物。消除应力不能将残余应力全部消除，只能去除部分，对材料硬度的影响极小。由于温度较低，消除应力进程缓慢，以小时计算，固溶退火过程是按分钟计算。消除应力的温度通常会降至二次相析出温度的下限。在这些温度下，为了防止降低耐腐蚀性能的析出相产生，必须谨慎选择退火时间。退火时间关系到应力消除量的多少。当决定是否采用低温消除应力、中温消除应力还是全固溶退火时，必须仔细权衡消除应力的潜在优点与敏化风险。

许多使用不锈钢，碳钢或合金钢混合结构的情形都要求对碳钢进行应力消除。在这种情况下中，以碳钢规范要求的退火时间和温度为准。工程技术人员必须确认碳钢所需的热周期是否会对不锈钢造成负面影响。如果会造成负面影响，可能需要采用其它不锈钢牌号。

当采用中温消除应力时，必须要考虑所有热周期对工件产生的累积效应。消除应力周期本身包括加热，保温和冷却。在消除应力前，多道次焊缝的热影响区(HAZ)可能已在该温度下暴露相当长的时间。在临界TTS区域内消除应力增加了热暴露时间， 会造成二次相的意外析出，降低热影响区的耐腐蚀性能和机械性能。绝大多数高铬或高钼高性能奥氏体不锈钢会在相当短的时间内形成金属间相，所以它们只能进行低温消除应力处理。

消除应力后的部件采用何种冷却值得深思。由于热收缩的差异，高冷却速率，如水冷却，可能会重新产生应力。要冷却不同截面的大型复杂部件又不产生新应力是非常困难的。对于在敏化时间和温度区间进行的处理而言， 强制空气冷却到析出温度的下限， 接着进行自然空冷是不错的选择。一般情况下，低温消除应力处理后进行自然空冷就可以。

消除应力处理前，不锈钢的表面处理和固溶退火的要求一样，要彻底去除污染物。低温消除应力处理不会像固溶退火那样，产生大量的氧化皮，但是会造成表面氧化。如果处理后表面呈现金色或蓝色，就需进行酸洗，恢复其耐腐蚀性能。

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