本發明屬于鐵素體不銹鋼生產加工技術領域,更具體地說,是涉及一種提高鐵素體不銹鋼耐腐蝕性能的工藝方法。
背景技術:
由于我國鎳資源比較匱乏,并且,國際上鎳資源價格波動幅度大,這極大地加速了不含鎳的鐵素體不銹鋼的發展。鐵素體系列不銹鋼主要應用于兩大領域:汽車排氣系統以及洗衣機滾筒。首先,汽車排氣系統長期在高溫和腐蝕環境下使用,選用鐵素體不銹鋼可大幅度延長汽車排氣系統零部件的壽命。其二,洗衣機滾筒長期在添加洗潔劑并潮濕的環境條件下使用,在這種條件下,絕對不允許局部腐蝕現象存在。而不銹鋼所含的鉻是不銹鋼具有耐蝕性的原因,含有10.5%以上鉻的不銹鋼能形成可靠的自修復氧化鉻層,使不銹鋼具有耐蝕性,并且提高抗氧化性、耐磨性以及抗拉強度。因此鐵素體系列不銹鋼應用范圍廣泛。鐵素體不銹鋼具有優良的耐氯化物應力腐蝕和抗高溫氧化性能,膨脹率小等優點,并且鐵素體不銹鋼加工硬化傾向小,易于加工成型。但鐵素體不銹鋼在室溫和低溫條件下韌性差,不耐晶間腐蝕,焊接性能差等缺點。但是,鐵素體不銹鋼容易產生晶間腐蝕,晶間腐蝕破壞晶粒間的結合,大大降低金屬的機械強度。產生晶間腐蝕的不銹鋼,當受到應力作用時,即會沿晶界斷裂、強度幾乎完全消失,這是不銹鋼的一種最危險的破壞形式。目前并沒有針對鐵素體不銹鋼耐晶間腐蝕熱處理的專利技術,這將降低鐵素體不銹鋼的使用壽命。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題是:針對現有技術不足,提供一種步驟簡單,處理成本低,能夠對鐵素體不銹鋼耐晶間腐蝕性能進行處理,消除鐵素體不銹鋼的晶間腐蝕,提高鐵素體不銹鋼機械強度,在鐵素體不銹鋼受到應力作用時,不會出現沿晶界斷裂,導致強度幾乎完全消失問題,從而全面有效提高鐵素體不銹鋼整體性能和使用壽命的提高鐵素體不銹鋼耐腐蝕性能的工藝方法。
要解決以上所述的技術問題,本發明采取的技術方案為:
本發明為一種提高鐵素體不銹鋼耐腐蝕性能的工藝方法,所述的提高鐵素體不銹鋼耐腐蝕性能的工藝方法的工藝步驟為:1)將鐵素體不銹鋼原材放置在加熱設備中加熱;2)加熱到退火溫度840℃-860℃;3)保持退火溫度20min-40min;4)取出鐵素體不銹鋼原材冷卻,形成鐵素體不銹鋼成品。
將鐵素體不銹鋼原材放置在加熱設備中加熱時,加熱設備為箱式退火爐,取出鐵素體不銹鋼原材冷卻時,通過冷卻水冷卻,并且冷卻至常溫。
對鐵素體不銹鋼原材以退火溫度進行加熱時,鐵素體不銹鋼原材中的鉻成分能夠快速向晶界處擴散,并使得貧鉻區的貧鉻程度降低或消失。
所述的鐵素體不銹鋼的化學成分包括碳、硅、錳、磷、硫、鈦、鈮。
所述的各化學成分的質量份數比分別為:碳≤0.030,硅≤1.00,錳≤1.00,磷≤0.040,硫≤0.015,鈦:0.10-0.60,鈮:0.10-0.30。
所述的鐵素體不銹鋼原材的退火溫度的優選范圍為830℃-870℃。
所述的提高鐵素體不銹鋼耐腐蝕性能的工藝方法的工藝步驟還包括鐵素體不銹鋼晶間腐蝕敏感性測試步驟,晶間腐蝕敏感性測試步驟在形成鐵素體不銹鋼成品后進行,將鐵素體不銹鋼成品放置在測試溶液中進行測試。
進行晶間腐蝕敏感性測試時,所述的測試溶液化學成分包括硫酸、硫氰化鉀、硫酸鈉,硫酸、硫氰化鉀、硫酸鈉的配制質量份數比為:5:0.1:1。
采用本發明的技術方案,能得到以下的有益效果:
本發明所述的提高鐵素體不銹鋼耐腐蝕性能的工藝方法,對鐵素體不銹鋼原材通過上述步驟處理,能夠使得鐵素體不銹鋼的晶間腐蝕性能發生變化,當鐵素體不銹鋼未經過上述工藝步驟熱處理時,鐵素體不銹鋼的Ra值(表面粗糙度)在20%左右,說明鐵素體不銹鋼晶間腐蝕的敏感性很高。當鐵素體不銹鋼經過上述工藝步驟進行熱處理后,鐵素體不銹鋼的Ra值降低至1%,說明晶間腐蝕的敏感性得到了明顯的改善。本發明的提高鐵素體不銹鋼耐腐蝕性能的工藝方法,步驟簡單,不需投入太多設備和材料,處理成本低,能夠對鐵素體不銹鋼耐晶間腐蝕性能進行處理,消除鐵素體不銹鋼的晶間腐蝕,提高鐵素體不銹鋼機械強度,在鐵素體不銹鋼受到應力作用時,不會出現沿晶界斷裂,導致強度幾乎完全消失問題,從而全面有效提高鐵素體不銹鋼性能和使用壽命。
具體實施方式
下面通過實施例的描述,對本發明的具體實施方式作進一步的詳細說明:
本發明為一種提高鐵素體不銹鋼耐腐蝕性能的工藝方法,所述的提高鐵素體不銹鋼耐腐蝕性能的工藝方法的工藝步驟為:1)將鐵素體不銹鋼原材放置在加熱設備中加熱;2)加熱到退火溫度840℃-860℃;3)保持退火溫度20min-40min;4)取出鐵素體不銹鋼原材冷卻,形成鐵素體不銹鋼成品。對鐵素體不銹鋼原材通過上述步驟處理,能夠使得鐵素體不銹鋼的晶間腐蝕性能發生變化,當鐵素體不銹鋼未經過上述工藝步驟熱處理時,鐵素體不銹鋼的Ra值(表面粗糙度)在20%左右,說明鐵素體不銹鋼晶間腐蝕的敏感性很高。當鐵素體不銹鋼經過上述工藝步驟進行熱處理后,鐵素體不銹鋼的Ra值降低至1%,說明晶間腐蝕的敏感性得到了明顯的改善。本發明的提高鐵素體不銹鋼耐腐蝕性能的工藝方法,步驟簡單,處理成本低,能夠對鐵素體不銹鋼耐晶間腐蝕性能進行處理,消除鐵素體不銹鋼的晶間腐蝕,提高鐵素體不銹鋼機械強度,在鐵素體不銹鋼受到應力作用時,不會出現沿晶界斷裂,導致強度幾乎完全消失問題,從而全面有效提高鐵素體不銹鋼性能和使用壽命。
將鐵素體不銹鋼原材放置在加熱設備中加熱時,加熱設備為箱式退火爐,取出鐵素體不銹鋼原材冷卻時,通過冷卻水冷卻,并且冷卻至常溫。上述結構,加熱設備便于對鐵素體不銹鋼原材進行方便快捷加工,并且便于準確控制加溫的退火溫度和加溫持續施加,確保按照本發明的提高鐵素體不銹鋼耐腐蝕性能的工藝方法的工藝步驟進行熱處理,確保鐵素體不銹鋼成品性能符合要求。
對鐵素體不銹鋼原材以退火溫度進行加熱時,鐵素體不銹鋼原材中的鉻(Cr)成分能夠快速向晶界處擴散,使得貧鉻區的貧鉻程度降低或消失。這樣,通過持續加溫,能夠使鐵素體不銹鋼原材內部發生變化,達到熱處理效果。
所述的鐵素體不銹鋼的化學成分包括碳、硅、錳、磷、硫、鈦、鈮。
所述的鐵素體不銹鋼的各化學成分的質量份數比分別為:碳(C)≤0.030,硅(Si)≤1.00,錳(Mn)≤1.00,磷(P)≤0.040,硫(S)≤0.015,鈦(Ti):0.10-0.60,鈮(Nb):0.10-0.30。按照上述化學成分和質量比制造的鐵素體不銹鋼,在經過本發明所述的工藝方法的熱處理后,強度提高,整體性能可靠。
所述的鐵素體不銹鋼原材的退火溫度的優選范圍為830℃-870℃。這樣的溫度范圍,能夠最有效地確保鐵素體不銹鋼原材內部發生變化,改善整體性能。
所述的提高鐵素體不銹鋼耐腐蝕性能的工藝方法的工藝步驟還包括鐵素體不銹鋼晶間腐蝕敏感性測試步驟,晶間腐蝕敏感性測試步驟在形成鐵素體不銹鋼成品后進行,將鐵素體不銹鋼成品放置在測試溶液中進行測試。
進行晶間腐蝕敏感性測試時,所述的測試溶液化學成分包括硫酸、硫氰化鉀、硫酸鈉,硫酸、硫氰化鉀、硫酸鈉的配制質量份數比為:5:0.1:1。
通過進行晶間腐蝕敏感性測試,當鐵素體不銹鋼的Ra值(表面粗糙度)越高,說明晶間腐蝕敏感性越嚴重,而經過熱處理的鐵素體不銹鋼進行晶間腐蝕敏感性測試測試時,鐵素體不銹鋼的Ra值(表面粗糙度)得到明顯降低,說明晶間腐蝕性能得到了明顯改善,有效提高了鐵素體不銹鋼的機械強度。
本發明所述的提高鐵素體不銹鋼耐腐蝕性能的工藝方法,對鐵素體不銹鋼原材通過上述步驟處理,能夠使得鐵素體不銹鋼的晶間腐蝕性能發生變化,當鐵素體不銹鋼未經過上述工藝步驟熱處理時,鐵素體不銹鋼的Ra值(表面粗糙度)在20%左右,說明鐵素體不銹鋼晶間腐蝕的敏感性很高。當鐵素體不銹鋼經過上述工藝步驟進行熱處理后,鐵素體不銹鋼的Ra值降低至1%,說明晶間腐蝕的敏感性得到了明顯的改善。本發明的提高鐵素體不銹鋼耐腐蝕性能的工藝方法,步驟簡單,不需投入太多設備和材料,處理成本低,能夠對鐵素體不銹鋼耐晶間腐蝕性能進行處理,消除鐵素體不銹鋼的晶間腐蝕,提高鐵素體不銹鋼機械強度,在鐵素體不銹鋼受到應力作用時,不會出現沿晶界斷裂,導致強度幾乎完全消失問題,從而全面有效提高鐵素體不銹鋼性能和使用壽命。
上面對本發明進行了示例性描述,顯然本發明具體的實現并不受上述方式的限制,只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種改進,或未經改進將本發明的構思和技術方案應用于其他場合的,均在本發明保護范圍內。