一种防不锈钢晶间腐蚀的热处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种防不锈钢晶间腐蚀的热处理工艺，它包括以下步骤：步骤1：不锈钢材制备，采热熔精炼、连续铸造以及变形拉伸的方式来生产含Ti、Nb的不锈钢材，并控制生产后的不锈钢材中Ti、Nb、C是含量，同时确保生产后的不锈钢材中δ铁素体占有10％

【技术实现步骤摘要】
一种防不锈钢晶间腐蚀的热处理工艺


[0001]本专利技术涉及到不锈钢热处理
，尤其涉及一种防不锈钢晶间腐蚀的热处理工艺。

技术介绍

[0002]奥氏体不锈钢具有优异的机械性能和在常规条件下良好的耐腐蚀性能，被广泛应用于石油、化工和发电站等工业。然而，在奥氏体不锈钢的使用过程中却经常出现因晶间腐蚀和晶间应力腐蚀开裂引起的泄露事故，给企业造成巨大的经济损失并严重危及生产和人身安全。因此，如何提高奥氏体不锈钢的耐晶间腐蚀和晶间应力腐蚀能力，对延长不锈钢构件的使用寿命，确保石油、化工设备及电站的安全运行具有重要的意义。
[0003]造成奥氏体不锈钢耐晶间腐蚀性能低下的一个主要因素是奥氏体不锈钢极易敏化。而敏化将导致材料晶间腐蚀和晶间应力腐蚀的出现，最终导致构件的失效。目前，为了避免敏化和晶间腐蚀现象的出现，常采用快速冷却使构件快速通过敏化温度区间、添加强碳化物形成元素、降低碳含量以及局部脱敏处理等方法，然而，这些方法在实际应用中受到了诸多的限制，例如，虽然采用低含碳量的316L来取代316不锈钢，但仍然不能阻止晶间应力腐蚀裂纹的继续扩展，而碳含量的降低是以牺牲材料的强度为代价的，采用局部脱敏处理的不锈钢在敏化温度使用时，仍然会发生敏化，从而大大降低了不锈钢材的耐晶间腐蚀性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种防不锈钢晶间腐蚀的热处理工艺。
[0005]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：
[0006]一种防不锈钢晶间腐蚀的热处理工艺，它包括以下步骤：
[0007]步骤1：不锈钢材制备，采热熔精炼、连续铸造以及变形拉伸的方式来生产含Ti、Nb的不锈钢材，并控制生产后的不锈钢材中Ti、Nb、C是含量，同时确保生产后的不锈钢材中δ铁素体占有10％
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50％的体积；
[0008]步骤2：固溶处理，将后的不锈钢材加热到1060
‑
1140℃水淬，然后快速冷却，并将此状态保持到室温；
[0009]步骤3：稳定化处理，将固溶处理后的不锈钢材加热到850
‑
880℃保温后空冷；
[0010]步骤4：敏化退火处理，对稳定化处理后的不锈钢材进行敏化处理，然后在700
‑
800℃下对敏化处理后的不锈钢材进行退火处理，便可完成对不锈钢材的热处理加工。
[0011]进一步的，所述步骤1中所生产的不锈钢材中Ti、Nb的百分含量分别为：0.8％≥Ti≥5(C％
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0.02％)，1.0％≥Nb≥10(C％
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0.02％)，式中C是钢的总碳量，0.02％指可溶于奥氏体中而不形成碳化物的那一部分碳，采取向钢中加入强碳化物形成元素如Ti、Nb等，并经稳定化热处理，由于这些元素与碳的结合力比铬大得多，只会形成TiC、NbC等稳定型碳化
物，不会再出现Cr23C6；且TiC、NbC在1050℃以下不溶于奥氏体，即排除了在低温形成Cr23C6可能，也就消除了由Cr23C6析出所造成的晶间腐蚀；含有Ti、Nb的钢称为稳定性钢，它们在钢中的含量为0.8％≤Ti≤5％(C 0.02％)；1.0％≤Nb≤10％(C 0.02％)。
[0012]进一步的，所述步骤2中的水淬时间为30
‑
40分钟，水淬的优选温度为1060℃，这样处理可以有效提升不锈钢材的耐腐蚀性。
[0013]进一步的，所述步骤3中稳定化处理后不锈钢中Cr的碳化物完全溶解，脱离钛的碳化物不完全溶解，且在冷却过程中充分析出，使碳不可能再形成铬的碳化物，因而有效地消除了晶间腐蚀。
[0014]进一步的，所述步骤4中敏化处理温度不低于900℃，敏化时间为1
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2小时，采用敏化退火处理可以有效改善不锈钢材的结构，降低不锈钢材的晶间腐蚀倾向。
[0015]进一步的，不锈钢中有的δ铁素体可以改善奥氏体不锈钢的晶间腐蚀倾向，由于δ铁素体在500℃～800℃间发生相间沉淀，(Cr,Fe)23C6在δ/γ相界δ相一侧析出呈点状，排除了在奥氏体晶界析出(Cr,Fe)23C6，且δ相内铬的扩散系数比γ相内高103倍，不致产生贫铬区，必须指出的是，不仅析出碳化铬会引起晶界的贫铬，析出氮化铬、σ相也会引起晶界的贫铬。
[0016]本专利技术的有益效果在于：
[0017]本专利技术由不锈钢材的材料入手，通过严格把控不锈钢材中的Ti、Nb、δ铁素体以及C的含量，同时严格把控不锈钢材的热处理过程，从根本上减少了不锈钢材发生晶间腐蚀的倾向，从而大大提升了不锈钢材的耐晶间腐蚀性能。
附图说明
[0018]图1为本专利技术所述的一种防不锈钢晶间腐蚀的热处理工艺的流程图。
具体实施方式
[0019]一种防不锈钢晶间腐蚀的热处理工艺，它包括以下步骤：
[0020]步骤1：不锈钢材制备，采热熔精炼、连续铸造以及变形拉伸的方式来生产含Ti、Nb的不锈钢材，并控制生产后的不锈钢材中Ti、Nb、C是含量，同时确保生产后的不锈钢材中δ铁素体占有10％
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50％的体积；
[0021]步骤2：固溶处理，将后的不锈钢材加热到1060
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1140℃水淬，然后快速冷却，并将此状态保持到室温；
[0022]步骤3：稳定化处理，将固溶处理后的不锈钢材加热到850
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880℃保温后空冷；
[0023]步骤4：敏化退火处理，对稳定化处理后的不锈钢材进行敏化处理，然后在700
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800℃下对敏化处理后的不锈钢材进行退火处理，便可完成对不锈钢材的热处理加工。
[0024]本实施例中，所述步骤1中所生产的不锈钢材中Ti、Nb的百分含量分别为：0.8％≥Ti≥5(C％
‑
0.02％)，1.0％≥Nb≥10(C％
‑
0.02％)，式中C是钢的总碳量，0.02％指可溶于奥氏体中而不形成碳化物的那一部分碳，采取向钢中加入强碳化物形成元素如Ti、Nb等，并经稳定化热处理，由于这些元素与碳的结合力比铬大得多，只会形成TiC、NbC等稳定型碳化物，不会再出现Cr23C6；且TiC、NbC在1050℃以下不溶于奥氏体，即排除了在低温形成Cr23C6可能，也就消除了由Cr23C6析出所造成的晶间腐蚀；含有Ti、Nb的钢称为稳定性钢，
它们在钢中的含量为0.8％≤Ti≤5％(C 0.02％)；1.0％≤Nb≤10％(C 0.02％)。
[0025]本实施例中，所述步骤2中的水淬时间为30
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40分钟，水淬的优选温度为1060℃，这样处理可以有效提升不锈钢材的耐腐蚀性。
[0026]本实施例中，所述步骤3中稳定化处理后不锈钢中Cr的碳化物完全溶解，脱离钛的碳化物不完全溶解，且在冷却过程中充分析出，使碳不可能再形成铬的碳化物，因而有效地消除了晶间腐蚀。
[0027]本实施例中，所述步骤4中敏化处理温度不低于90本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防不锈钢晶间腐蚀的热处理工艺，其特征在于：它包括以下步骤：步骤1：不锈钢材制备，采热熔精炼、连续铸造以及变形拉伸的方式来生产含Ti、Nb的不锈钢材，并控制生产后的不锈钢材中Ti、Nb、C是含量，同时确保生产后的不锈钢材中δ铁素体占奥氏体与铁素体总量的12
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15％；步骤2：固溶处理，将后的不锈钢材加热到1060
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1140℃水淬，然后快速冷却，并将此状态保持到室温；步骤3：稳定化处理，将固溶处理后的不锈钢材加热到850
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880℃保温后空冷；步骤4：敏化退火处理，对稳定化处理后的不锈钢材进行敏化处理，然后在700
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800℃下对敏化处理后的不锈钢材进行退火处理，便可完成对不锈钢材的热处理加工。2.根据权利要求1所述的一种防不锈钢晶间腐蚀的热处理工艺，其特征在于：所述步骤1中所生产的不锈钢材中Ti、Nb的百分含量分别为：0.8％≥Ti≥5(C％
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0.02％)，1.0％≥Nb≥10(C％
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0.02％)，式中C是钢的总碳量，0.02％指可溶于...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷辰星，陈景鸿，朱树良，雷雨，钟奕，
申请(专利权)人：肇庆宏旺金属实业有限公司，
类型：发明
国别省市：