1、奧氏體不銹鋼的光亮熱處理工藝1光亮熱處理工藝的原理(1) 固溶處理：奧氏體不銹鋼是一種包含多種合金元素的特殊鋼，在冷加工過后，原來均一的奧氏體結構遭到破壞， 硬化性明顯。為了恢復到原來的晶粒 結構，將冷加工后的奧氏體不銹鋼加熱至高溫單相區恒溫保持，使各種合金成份包括雜質相互溶解，同時冷加工過程中大量發生錯位變形的金屬晶粒開始漲大， 最后通過急冷穩定固溶體析出均一晶粒，回復到奧氏體組織結構。(2) 光亮處理：奧氏體不銹鋼在加熱保溫的過程中，如果空氣進入表面就 會出現黑色氧化皮。為了保證基體的光亮度，在熱處理爐管或爐膛中通以由氨氣 分解的氮氣和氫氣作為保護氣氛，氮氣是中性氣體，在高溫下保護工件不氧

2、化、 不脫碳而保持光亮，而氫氣除保護光亮外，還有較強的還原作用，使工件更光亮 并呈銀白色，提高基體的光潔度。2光亮熱處理的常用設備(1)氨氣分解爐：包括分解爐和分子篩凈化器兩部分。液氨經過減壓后進入蒸發器轉變為氨氣，再通入分解爐，在爐內觸媒劑 鐵氧體、Cr-Ni電爐絲等催化下，氨氣迅速分解。在 300 C以上，氨已接近完全 分解了。分解爐常采用850 C,在這樣高的溫度下，氨氣不穩定極易按下述反 應進行分解：2NH3 N2 +3H2，1kg液氨經蒸發后大約揮發成1.4m3的氨氣，如果接近完全分解，可分解成2.78m3分解氣，其中氫氣占75%，氮氣占 25%。氨分解氣后不能直接通入光亮熱處理爐，

3、特別對光亮度要求高的產品更 是如此。因此，氨分解氣要經過凈化裝置去除其中的水蒸氣、剩余氨氣和其他有 害雜質。凈化由兩組分子篩容器組成，內裝分子篩 M-3A、4A、5A等，另有電 加熱器和熱電藕。氨分解氣經其中一個分子篩時，分子篩將吸附水蒸氣、未分解 氨氣和有害物，只允許氫氣、氮氣通過，達到光亮熱處理的目的。當一組分子篩 使用2448h后，其中吸附物質接近飽和而失去作用，應進行再生處理，改用 另一組分子篩。再生處理是接通加熱器進行加熱，350 C保溫56h，而后自然 冷卻。在保溫時，為了加速吸附物的排出，可接通專用接管，將氫氣、氮氣經再生流量計進入分子篩容器，接加內壓，則氫氣、氮氣、水蒸氣、氨氣

4、等由出口排 出并點燃之。經再生后的分子篩不能馬上使用，一定待冷至室溫后，分子篩毛細 管張開才可換用。同樣，分子篩不能邊使用邊再生，那樣分子篩會失去應有的作 用，而且，時間一久將會產生副作用。分子篩經一年以上長期使用后，要進行更 新。而新分子篩需經活化后方可使用，其方法是在箱式爐或井式爐，500550 C 保溫2h左右出爐空冷，并及時裝入容器中使用。現在國內已經有不少廠家可以 生產成型的氨氣分解爐設備。(2)光亮連續熱處理爐：由加熱部分和冷卻部分組成。連續熱處理爐與其它熱處理爐的不同之處在于工件在爐內是運動的，加 熱、保溫、冷卻是一個連續的過程。加熱部分一般由兩到三個區組成，都由晶閘 管整流元件

5、配合自控儀表和熱電藕來自動控溫，加熱元件常用硅碳棒和熱電藕。 第一區為升溫區，要求工件溫度由常溫迅速升溫到1000 C左右，二區、三區為恒溫區，要求工件在運動過程中保持在 1000 C-1100 C一段時間，在保溫這段 時間里，使工件內部晶粒全部奧氏體化。 每個區均有熱電藕探溫，以精確控制溫 度。冷卻部分與加熱部分連為一體，中間有專用管路通以氨氣分解氣體，冷 端末尾要用棉紗布等堵住以防氣體外漏，加熱端材料進口處要將氣體點燃，使其處于燃燒狀態。冷卻部分最好用 0 c -5 C的冷水冷卻，一般用常溫水冷卻即可， 冷卻水不直接接觸工件，而是通過冷卻爐管或爐膛達到使工件由1000 c-1100 C迅速

6、降溫到450 c-650 C左右的目的，再緩冷至室溫出爐。這 樣做可以避免已固溶的碳化物和其它合金化合物析出成第二相， 使奧氏體成份均 一，晶粒細化。3連續熱處理工藝圖具體工藝如下：要求奧氏體不銹鋼材料于連續光亮退火爐的加熱部分一 側進入加熱區，由室溫迅速升溫到 1000 c左右，然后在1000 c -1100 c溫度 范圍內，保溫一段時間，然后進入冷卻部分，迅速急冷至450 c-650 c,進行固溶處理，最后緩冷至室溫出爐。4奧氏體不銹鋼熱處理(加熱溫度，保溫時間)條件對材料機械性能及晶 粒度的影響我們以SUS304 , 9cm厚鋼板為例，數據對比請看下圖：可以看出，在一般情況下：相同的溫度

7、，保溫時間越長，奧氏體不銹鋼材料的抗拉強度和硬度越小， 斷面收縮率越大，材料晶粒度越粗。5奧氏體不銹鋼的熱處理速度不銹鋼材料的奧氏體轉變有一個固定的溫度范圍，一般我們都將熱處理 爐溫度設定在1050 C,這樣工件在爐內的運動速度直接影響了材料的保溫時 間，進而決定了熱處理后工件的機械性能。5.1標準SUS304 奧氏體不銹鋼的熱處理速度根據相關試驗得出SUS304奧氏體不銹鋼的標準熱處理速度為：直徑 25.4mm 的不銹圓鋼，在加熱區為6m的熱處理爐內的速度是12m/hr,也就是 說要使工件在1050 C的溫度下保溫30分鐘，才可以做到完全的奧氏體化。材 料厚度越大，熱處理速度成反比例降低，由此可以推算出SUS304不銹鋼的不同線徑的熱處理走速。對于其它材質的奧氏體不銹鋼，熱處理速度也是與材料厚度呈反比例變 化，但因其化學成分不同于 SUS304不銹鋼，因此要根據具體試驗得出其熱處 理速度。5.2影響熱處理速度的其它因素奧氏體不銹鋼材料的化學成份及冷加工變形量對熱處理速度都有影響，一般說來：(1)碳含量越高，材料冷加工后強度大，保溫時間相對較長，熱處理速