零件(jian)名稱：不銹鋼殼體(ti)


材質：321不銹鋼


熱處(chu)理要求(qiu)：


  a. 固溶化(hua)熱(re)處理，Rm≥520N/m㎡;R10.2≥205N/m㎡;A≥35%;Z≥60%;硬(ying)度為140~190HB.


   b. 組焊后消除焊接應力(li)處理(li)。



1. 零件常見失效(xiao)形式及應具(ju)備的性能


 該零件是(shi)(shi)重(zhong)要(yao)部(bu)件，除正常的(de)(de)性(xing)能要(yao)求(qiu)外(wai)，還(huan)要(yao)求(qiu)較高的(de)(de)耐(nai)腐(fu)(fu)蝕性(xing)，特別是(shi)(shi)耐(nai)晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕性(xing)能，整體部(bu)件應(ying)具有低的(de)(de)殘余應(ying)力。晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕破壞是(shi)(shi)極危險的(de)(de)，一旦零件在運行(xing)中產生晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕，將給設備帶來致命的(de)(de)危害。較低的(de)(de)殘余應(ying)力要(yao)求(qiu)也是(shi)(shi)從整套(tao)設備的(de)(de)運行(xing)穩定性(xing)考慮(lv)的(de)(de)。



2. 材料選用(yong)原則及熱處理方法選擇


 該零件(jian)要(yao)(yao)(yao)求高的(de)(de)耐腐蝕(shi)(shi)性(xing)，特別是耐晶間腐蝕(shi)(shi)性(xing)能(neng)，而且是組焊(han)結構，材料應具有良(liang)好的(de)(de)焊(han)接性(xing)能(neng)和(he)(he)焊(han)后消(xiao)除(chu)應力的(de)(de)可(ke)行性(xing)。為此，選擇含穩(wen)定化元素鈦的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體不銹鋼1Cr18Ni9Ti是合適的(de)(de)。該材料經固溶(rong)化處理(li)和(he)(he)焊(han)后穩(wen)定化處理(li)，不但可(ke)保證力學性(xing)能(neng)要(yao)(yao)(yao)求和(he)(he)耐晶間腐蝕(shi)(shi)要(yao)(yao)(yao)求，還能(neng)徹(che)底消(xiao)除(chu)加工及焊(han)接應力，完(wan)全可(ke)以(yi)滿足設計的(de)(de)要(yao)(yao)(yao)求。



3. 零件主要加工工序


 鍛造(zao)－粗(cu)加工(gong)－固溶化(hua)處(chu)理(li)（A)-性(xing)能(neng)檢(jian)(jian)驗－機橫(heng)加工(gong)－焊接(jie)－消除應力處(chu)理(li)（穩定化(hua)處(chu)理(li)）（B)-機械加工(gong)－清理(li)－檢(jian)(jian)查(cha)。



4. 熱處理工藝分析(xi)及應注意(yi)的問題


  a. 固溶化處理


  321不銹(xiu)鋼(gang)(gang)是典(dian)型的奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)，零件的固溶化處理(li)工藝(yi)見(jian)圖8-29。


圖 29.jpg



  采用1020~1050℃加熱(re)(re)并充(chong)分保(bao)溫(wen)(wen)，力求合金元素(su)充(chong)分溶解于奧氏(shi)體中，以保(bao)證材料有足(zu)夠(gou)的耐腐蝕性(xing)能(neng)(neng)。固溶化溫(wen)(wen)度低(di)了(le)固然不好，但也(ye)(ye)不能(neng)(neng)太高(gao)，加熱(re)(re)溫(wen)(wen)度太高(gao)對(dui)于奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼鍛件來說，也(ye)(ye)要(yao)考慮(lv)晶粒(li)長大(da)的問題(ti)，因為(wei)晶粒(li)粗大(da)對(dui)力學性(xing)能(neng)(neng)和(he)耐腐蝕性(xing)能(neng)(neng)都將產生不利的影響，另外，加熱(re)(re)溫(wen)(wen)度太高(gao)，也(ye)(ye)可(ke)能(neng)(neng)在(zai)奧氏(shi)體組織(zhi)中存(cun)在(zai)高(gao)溫(wen)(wen)鐵素(su)體，這也(ye)(ye)是不利的。


 b. 消(xiao)除應(ying)力(li)處理（穩定化(hua)處理）


  該殼體要求高的(de)(de)耐晶(jing)間腐蝕性能(neng)和低(di)的(de)(de)殘留應力(li)，采用(yong)加(jia)工和焊接后(hou)的(de)(de)穩定化處理是(shi)最佳的(de)(de)工藝方法(fa)，其綜合作用(yong)是(shi)其他工藝方法(fa)不能(neng)取代的(de)(de)。


  首先，該殼體(ti)加工和焊接后，已不(bu)允許再進行(xing)固溶化(hua)處理（主要考(kao)慮變形問題(ti)），采用穩定化(hua)處理，完全可以使殼體(ti)（包括焊縫和熱影響區）的(de)耐腐蝕(shi)性能(neng)達到最(zui)佳狀態。


圖 30.jpg


  其次，殼體(ti)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)量較大(da)，又經過(guo)焊接，殼體(ti)中存在加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)應力和(he)焊接應力是必然的，采用穩定化處理，完全可以消除這些應力，保(bao)證(zheng)殼體(ti)的殘余應力為最低(di)。具(ju)體(ti)的工(gong)(gong)(gong)藝(yi)見圖8-30。