Ο ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας δεν μπορεί να σκληρυνθεί μέσω θερμικής επεξεργασίας. Ο σκοπός της θερμικής επεξεργασίας σε αυτά τα κράματα είναι να αφαιρεθεί το αποτέλεσμα σκλήρυνσης της ψυχρής εργασίας, να διαλυθούν ξανά οι επιβλαβείς δευτερεύουσες φάσεις και να μειωθεί η υπολειπόμενη τάση σε ένα αποδεκτό επίπεδο. Η θερμική επεξεργασία μπορεί επίσης να παράγει ανακρυσταλλωμένες δομές με μικρότερα μεγέθη κόκκων από ανοξείδωτο χάλυβα κατεργασμένο εν ψυχρώ.
Η ανόπτηση διαλύματος μπορεί να μαλακώσει τα υλικά μετά από ψυχρή κατεργασία και να διαλύσει δευτερεύουσες φάσεις που μπορεί να καθιζάνουν κατά τη διάρκεια της θερμής επεξεργασίας ή των διεργασιών συγκόλλησης. Ο όρος «πλήρης ανόπτηση» αναφέρεται συνήθως στο υλικό που βρίσκεται στη βέλτιστη μεταλλουργική του κατάσταση, με πλήρη διάλυση της δευτερογενούς φάσης και πλήρη ομογενοποίηση της μεταλλογραφικής δομής. Ο πλήρως ανοπτημένος ανοξείδωτος χάλυβας έχει την καλύτερη αντοχή στη διάβρωση και ολκιμότητα. Λόγω του γεγονότος ότι η ανόπτηση στερεού διαλύματος πραγματοποιείται σε υψηλές θερμοκρασίες, η ανόπτηση σε περιβάλλον αέρα μπορεί να δημιουργήσει λέπια οξειδίου στην επιφάνεια, τα οποία πρέπει να αφαιρεθούν με αφαλάτωση ή αποξήρανση για να αποκατασταθεί η αντοχή στη διάβρωση της επιφάνειας.
προετοιμάζω
Πριν από την ανόπτηση, είναι απαραίτητο να αφαιρέσετε το γράσο της επιφάνειας, το λάδι, το υγρό κοπής, το λιπαντικό σχηματισμού, τα χρωματιστά σημάδια στυλό και άλλους ρύπους. Η ανόπτηση μπορεί να προκαλέσει το «κάψιμο» των ρύπων στην επιφάνεια και πρέπει να λειανθεί, διαφορετικά είναι δύσκολο να αφαιρεθεί. Η διείσδυση ρύπων που περιέχουν άνθρακα στην επιφάνεια μπορεί να προκαλέσει ενανθράκωση ή ευαισθητοποίηση, η οποία μπορεί εύκολα να οδηγήσει σε διακοκκώδη διάβρωση κατά τη χρήση. Επομένως, ο καθαρισμός της επιφάνειας πριν από τη θερμική επεξεργασία είναι ζωτικής σημασίας για τη διασφάλιση της ποιότητας του προϊόντος. Οι μέθοδοι καθαρισμού περιλαμβάνουν εμποτισμό ή ψεκασμό χημικών αντιδραστηρίων. Τα καθαριστικά που χρησιμοποιούνται για την απολίπανση από ανοξείδωτο χάλυβα περιλαμβάνουν θερμά αλκαλικά διαλύματα και χημικούς διαλύτες.
Μέταλλα χαμηλού σημείου τήξης όπως ο μόλυβδος, ο χαλκός και ο ψευδάργυρος πρέπει να αποφεύγεται να μολύνουν την επιφάνεια. Κατά τη διάρκεια της ανόπτησης, μπορούν να προκαλέσουν διείσδυση στα όρια των κόκκων, που οδηγεί στη λεγόμενη ευθραυστότητα του υγρού μετάλλου και διακοκκώδη ρωγμή. Επομένως, πριν από την επεξεργασία σε υψηλές θερμοκρασίες, όπως η ανόπτηση και η συγκόλληση, είναι απαραίτητο να καθαρίσετε τους υπολειμματικούς ρύπους στην επιφάνεια.
θερμοκρασία
Η ελάχιστη θερμοκρασία ανόπτησης αναφέρεται στη χαμηλότερη θερμοκρασία στην οποία η μικροδομή ομογενοποιεί και διαλύει καρβίδια και διαμεταλλικά ιζήματα. Για να εξασφαλιστεί η πλήρης διάλυση των ιζημάτων και η αποκατάσταση της αντοχής στη διάβρωση, η θερμοκρασία ανόπτησης πρέπει να είναι υψηλότερη από αυτή τη θερμοκρασία. Το ανώτερο όριο της θερμοκρασίας ανόπτησης βασίζεται στη μη στρέβλωση, στην αποφυγή της υπερβολικής ανάπτυξης κόκκων και στην ελαχιστοποίηση του αριθμού των δύσκολα καθαριζόμενων λεπιών οξειδίου όσο το δυνατόν περισσότερο. Ο παρακάτω πίνακας παραθέτει τις ελάχιστες θερμοκρασίες ανόπτησης για ορισμένους ωστενιτικούς ανοξείδωτους χάλυβες. Ο ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας υψηλής απόδοσης απαιτεί ομογενοποίηση της μικροδομής του σε υψηλές θερμοκρασίες, επομένως η θερμοκρασία ανόπτησης του διαλύματος είναι υψηλότερη από αυτή του τυπικού ωστενιτικού ανοξείδωτου χάλυβα.
χρόνος ανόπτησης
Η διατήρηση της θερμοκρασίας ανόπτησης του διαλύματος για 2-3 λεπτά είναι αρκετή για τη διάλυση μιας μικρής ποσότητας καρβιδίων και άλλων δευτερογενών φάσεων και μπορεί επίσης να μαλακώσει το ψυχρό σχηματιζόμενο υλικό. Κατά τη διάρκεια της ανόπτησης διαλύματος, προκειμένου να διασφαλιστεί ότι το τεμάχιο εργασίας φθάνει τη θερμοκρασία ανόπτησης διαλύματος από έξω προς τα μέσα, ο χρόνος μόνωσης είναι συνήθως 2-3 λεπτά ανά χιλιοστό πάχους. Εάν η ποσότητα των ιζημάτων είναι μεγάλη, ειδικά με χ και σ Όταν είναι σε φάση, είναι απαραίτητο να παραταθεί ο χρόνος μόνωσης.
Εάν ο χρόνος ανόπτησης του διαλύματος είναι πολύ μεγάλος ή η θερμοκρασία είναι πολύ υψηλή, θα δημιουργηθεί μεγάλη ποσότητα οξειδίου του δέρματος, καθιστώντας τον καθαρισμό δύσκολο και δαπανηρό. Η μακροχρόνια ανόπτηση αυξάνει επίσης την πιθανότητα ακατάλληλης παραμόρφωσης διαστάσεων κατά τη διαδικασία θερμικής επεξεργασίας. Το υψηλό μολυβδαίνιο και ο ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας υψηλής απόδοσης σχηματίζουν γρήγορα λέπια οξειδίου σε έναν φυσικά αεριζόμενο κλίβανο. Το τριοξείδιο του μολυβδαινίου συνήθως εξατμίζεται και φεύγει από την επιφάνεια ως αέριο. Εάν ανασταλεί η εξάτμιση, το υγρό τριοξείδιο του μολυβδαινίου θα συσσωρευτεί στην επιφάνεια, επιταχύνοντας τη διαδικασία οξείδωσης. Αυτό είναι αυτό που ονομάζεται «έντονη οξείδωση». Τα μέτρα για την ελαχιστοποίηση της οξείδωσης του χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε μολυβδαίνιο περιλαμβάνουν:
• Αποφύγετε συνθήκες που εμποδίζουν την εξάτμιση (πολύ σφιχτό γέμισμα και πολύ σφιχτό σφράγισμα του κλιβάνου).
• Υλικά με σοβαρή κλίμακα οξειδίων δεν μπορούν να ανόπτονται εκ νέου.
• Αποφύγετε την παρατεταμένη έκθεση σε περιβάλλοντα πάνω από την ελάχιστη θερμοκρασία ανόπτησης.
• Χρησιμοποιήστε τη χαμηλότερη θερμοκρασία ανόπτησης που μπορεί να λειτουργήσει.
• Χρησιμοποιήστε προστατευτική ατμόσφαιρα.
ατμόσφαιρα
Ο αέρας και τα οξειδωτικά αέρια καύσης σχηματίζουν την πιο οικονομική και αποτελεσματική ατμόσφαιρα ανόπτησης για τον ανοξείδωτο χάλυβα. Ωστόσο, το δέρμα του οξειδίου που δημιουργείται από την ανόπτηση με αέρα πρέπει να αφαιρεθεί για να αποκατασταθεί η αντοχή στη διάβρωση. Οι προστατευτικές ατμόσφαιρες όπως το αργό, το ήλιο, το υδρογόνο, η πυρολυμένη αμμωνία, το μείγμα υδρογόνου/αζώτου και το κενό μπορούν να μειώσουν τον σχηματισμό φολίδων οξειδίου, αλλά το κόστος είναι σχετικά υψηλό. Η φωτεινή ανόπτηση πραγματοποιείται γενικά σε αέριο υδρογόνο ή σπασμένη αμμωνία με σημείο δρόσου -40 βαθμού C ή χαμηλότερο. Υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας, η ανόπτηση σε προστατευτική ατμόσφαιρα δεν θα παράγει ορατό δέρμα οξειδίου, επομένως δεν χρειάζεται να το καθαρίσετε μετά την ανόπτηση.
ψύξη
Για να αποφευχθεί η καθίζηση καρβιδίου του χρωμίου ή άλλων διαμεταλλικών φάσεων, ο ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας μπορεί να απαιτεί ταχεία ψύξη μετά την ανόπτηση. Η ανάγκη για ταχεία ψύξη και η επιλογή της μεθόδου ψύξης εξαρτώνται από το μέγεθος και την ποιότητα της διατομής.
Στη συντριπτική πλειονότητα των περιπτώσεων, τα 304L και 316L με λεπτές διατομές δεν θα καθιζάνουν επιβλαβείς φάσεις μετά την ψύξη με αέρα. Καθώς αυξάνεται το μέγεθος της διατομής, η περιεκτικότητα σε άνθρακα και η περιεκτικότητα σε κράμα, αυξάνεται επίσης η ανάγκη για γρήγορη ψύξη. Ο ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας υψηλής απόδοσης απαιτεί γρήγορη ψύξη ανεξάρτητα από το πάχος. Οι συνήθεις μέθοδοι ψύξης περιλαμβάνουν εξαναγκασμένη ψύξη με αέρα, ψύξη με ψεκασμό νερού ή ψύξη με σβέση με νερό. Μετά την ανόπτηση υπό κενό, η απόσβεση με αδρανές αέριο δεν θα παράγει δέρμα οξειδίου.
Εάν το ανοπτημένο υλικό πρέπει ακόμα να υποβληθεί σε θερμή επεξεργασία, όπως συγκόλληση, είναι καλύτερο να εκτελείται η μέγιστη ψύξη, όπως η απόσβεση με νερό μετά την ανόπτηση. Αυτό μπορεί να κάνει το υλικό καλύτερα ανθεκτικό στις δυσμενείς επιπτώσεις που δημιουργούνται από τους επόμενους θερμικούς κύκλους. Κατά την επιλογή μεθόδων ψύξης, θα πρέπει να ληφθούν υπόψη πιθανές παραμορφώσεις και νέες παραμένουσες τάσεις.
Καθαρισμός μετά την ανόπτηση
Λόγω της υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο στο δέρμα οξειδίου που έχει υποστεί θερμική επεξεργασία, η περιεκτικότητα σε χρώμιο του μετάλλου δίπλα στο δέρμα του οξειδίου μειώνεται, με αποτέλεσμα τη μείωση της αντοχής στη διάβρωση. Για την πλήρη αποκατάσταση της αντοχής στη διάβρωση, είναι απαραίτητο να αφαιρέσετε το δέρμα του οξειδίου και το φτωχό μεταλλικό στρώμα χρωμίου.
Η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέθοδος καθαρισμού είναι το shot peening για την απομάκρυνση των αλάτων οξειδίων, που ακολουθείται από το πλύσιμο με οξύ για την αφαίρεση φτωχού μετάλλου χρωμίου. Η πιο διαδεδομένη μέθοδος για το πάστωμα του ανοξείδωτου χάλυβα είναι η αποξίδωση με εμβάπτιση, η οποία μπορεί επίσης να γίνει με ψεκασμό, τζελ και αλοιφή.
Το οξύ που χρησιμοποιείται για το τουρσί είναι πολύ επιβλαβές και πρέπει να χρησιμοποιείται σύμφωνα με τους κανονισμούς ασφαλείας (αερισμός, χρήση γυαλιών και γαντιών, φορώντας ρούχα ασφαλείας κ.λπ.). Το τεμάχιο εργασίας μετά το τουρσί πρέπει να εξουδετερωθεί και να ξεπλυθεί καλά με μεγάλη ποσότητα καθαρού νερού χαμηλής περιεκτικότητας σε χλώριο. Συλλέξτε και απορρίψτε τα απόβλητα υγρά χωριστά σύμφωνα με τους τοπικούς κανονισμούς διαχείρισης επικίνδυνων αποβλήτων.