依據化學成分、熱處理目的的不同，奧氏體(ti)不銹鋼常采用的熱處理方式有固溶化處理、穩定化退火處理、消除應力處理以及敏化處理等。
一、固溶(rong)化處理
奧氏體不銹鋼固溶化處理就是將鋼加熱到過剩相充分溶解到固溶體中的某一溫度，保持一定時間之后快速冷卻的工藝方法。奧氏體不銹鋼固溶化熱處理的目的是要把在以前各加工工序中產生或析出的合金碳化物，如（FeCr)23C6等以及σ相重新溶解到奧氏體中，獲取單一的奧氏體組織（有的可能存在少量的δ鐵素體），以保證材料有良好的機械性能和耐腐蝕性能，充分地消除應力和冷作硬化現象。
固溶(rong)化處理適合任何成分和牌號(hao)的(de)奧氏體不銹鋼。
1. 固溶化處理加熱溫度的選(xuan)擇(ze)
奧氏體(ti)系(xi)列的不銹(xiu)鋼雖然化(hua)學成分、種類(lei)不同，但固(gu)溶化(hua)處理加(jia)熱溫度的差別(bie)不大。常(chang)見牌號奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼固(gu)溶化(hua)加(jia)熱推(tui)薦溫度范圍見表3-2.
奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)含(han)(han)鉻(ge)碳化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)和σ相的(de)(de)(de)(de)分(fen)解、固(gu)溶(rong)(rong)是隨加熱(re)(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)升高而(er)增加的(de)(de)(de)(de)。在(zai)實際加熱(re)(re)(re)條件下，850℃左(zuo)右碳化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)即開始分(fen)解、固(gu)溶(rong)(rong)，但在(zai)這個溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)需(xu)要長(chang)時間(jian)(jian)保溫(wen)(wen)(wen)(wen)。提高加熱(re)(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)，可(ke)(ke)減少保溫(wen)(wen)(wen)(wen)時間(jian)(jian)，即可(ke)(ke)使碳化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)充分(fen)分(fen)解和固(gu)溶(rong)(rong)。有資(zi)料報道，0Cr18Ni9鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)碳化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)溶(rong)(rong)入奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)中(zhong)，在(zai)1000℃需(xu)要10min,在(zai)1065℃需(xu)要3min,在(zai)1176℃只需(xu)要1.5min.當然(ran)，加熱(re)(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)太高會帶來其他(ta)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)利作(zuo)用(yong)(yong)。所以(yi)，0Cr18Ni9、1Cr18Ni9奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)生產中(zhong)，固(gu)溶(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)加熱(re)(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)采用(yong)(yong)1050℃左(zuo)右是適(shi)宜(yi)的(de)(de)(de)(de)；含(han)(han)鉬的(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)，因鉬會降低固(gu)溶(rong)(rong)擴散速(su)度(du)(du)，其固(gu)溶(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)加熱(re)(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)可(ke)(ke)提高一(yi)些(xie)，如(ru)采用(yong)(yong)1080℃左(zuo)右；含(han)(han)穩定(ding)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)元素(su)的(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)，如(ru)果(guo)采用(yong)(yong)較高的(de)(de)(de)(de)加熱(re)(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)，會使鈦或鈮的(de)(de)(de)(de)碳化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)過(guo)度(du)(du)溶(rong)(rong)解而(er)不(bu)(bu)利于發揮穩定(ding)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)元素(su)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)，所以(yi)，含(han)(han)穩定(ding)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)元素(su)的(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)固(gu)溶(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)加熱(re)(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)可(ke)(ke)低一(yi)些(xie)，如(ru)1000℃左(zuo)右即可(ke)(ke)；奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學成分(fen)中(zhong)，當形(xing)成鐵素(su)體(ti)元素(su)（以(yi)鉻(ge)當量(liang)計）和形(xing)成奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)元素(su)（以(yi)鎳當量(liang)計）的(de)(de)(de)(de)比(bi)例在(zai)Schaeffler圖（圖1-1)上位置接近(jin)出現鐵素(su)體(ti)的(de)(de)(de)(de)區界時，此鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)固(gu)溶(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)處理加熱(re)(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)宜(yi)取較低溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)；鑄造奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)，因其組織成分(fen)不(bu)(bu)均勻性強(qiang)，為保證固(gu)溶(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)處理效(xiao)果(guo)，固(gu)溶(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)加熱(re)(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)比(bi)同牌號(hao)的(de)(de)(de)(de)鍛材、軋(ya)材要偏高。
2. 加熱保溫時間
奧(ao)氏體(ti)不銹鋼含有(you)大(da)量的合(he)金元(yuan)素，鉻(ge)的碳化(hua)物(wu)溶(rong)解固(gu)溶(rong)速度較慢，鋼的導熱(re)率低，所以(yi)，奧(ao)氏體(ti)不銹鋼固(gu)溶(rong)化(hua)處理的加熱(re)保(bao)溫(wen)時間比一般合(he)金鋼要加長20%~30%.以(yi)保(bao)證(zheng)內部均(jun)溫(wen)和(he)鉻(ge)及碳化(hua)物(wu)的充分(fen)固(gu)溶(rong)。
3. 固溶化處(chu)理的冷(leng)卻(que)
經固溶(rong)加熱、保溫的奧氏體(ti)不(bu)銹鋼在冷(leng)卻(que)時，如果冷(leng)卻(que)速度(du)不(bu)足，則(ze)已固溶(rong)于奧氏體(ti)中的合金碳化(hua)(hua)物或σ相還(huan)可(ke)能析(xi)出，所以，固溶(rong)化(hua)(hua)處理的冷(leng)卻(que)速度(du)很重(zhong)要。
從理(li)論上講，固(gu)溶化冷(leng)卻(que)速度越(yue)快(kuai)越(yue)好，但在具(ju)體生產(chan)中會存(cun)在零件變形和殘留應力的問題。在我國(guo)和其他一些國(guo)家(jia)的標準中，將奧氏體不(bu)銹鋼的冷(leng)卻(que)方式標注(zhu)為“快(kuai)冷(leng)”，在許多情況下，對“快(kuai)冷(leng)”的理(li)解可(ke)能不(bu)同(tong)，“快(kuai)”的程(cheng)度不(bu)好界定(ding)。
綜(zong)合(he)不同文(wen)獻(xian)資料(liao)介紹的情(qing)況，奧氏體不銹(xiu)鋼固溶化冷卻方式可按(an)以下原則掌(zhang)握。
含(han)鉻量(liang)大于(yu)(yu)22%,且含(han)鎳較高的(de)奧氏體不銹鋼；含(han)碳量(liang)大于(yu)(yu)0.08%的(de)奧氏體不銹鋼；含(han)碳量(liang)小(xiao)于(yu)(yu)或(huo)等于(yu)(yu)0.08%,但有效尺寸大于(yu)(yu)3mm的(de)奧氏體不銹鋼，應選(xuan)水冷。
含碳(tan)量小(xiao)于或等于0.08%,但有效尺寸小(xiao)于3mm的奧(ao)氏體不(bu)銹鋼，可(ke)用風冷(leng)。
有(you)效(xiao)尺寸為0.5mm以下的薄板件可空冷。
截面(mian)尺(chi)寸大的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼零(ling)部(bu)件毛坯(pi)即使(shi)水冷(leng)，其心(xin)部(bu)或接近(jin)心(xin)部(bu)處的(de)(de)冷(leng)卻(que)速度也未必滿足要(yao)求，一(yi)旦(dan)加工(gong)成(cheng)零(ling)件后，這(zhe)部(bu)分(fen)成(cheng)為(wei)接觸介(jie)(jie)質的(de)(de)表面(mian)，就會影響該部(bu)分(fen)的(de)(de)耐腐蝕性能，在(zai)這(zhe)種情況下，可先(xian)加工(gong)，使(shi)工(gong)作面(mian)能盡量地接近(jin)固(gu)溶化冷(leng)卻(que)介(jie)(jie)質，保(bao)證較快地冷(leng)卻(que)。或者選用含穩定化元素的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼，并(bing)在(zai)固(gu)溶化處理(li)后進行(xing)穩定化退火處理(li)。
二、穩定化(hua)退火
穩(wen)定(ding)(ding)化退火(huo)是對含穩(wen)定(ding)(ding)化元素鈦(tai)或鈮(ni)的奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)采用(yong)(yong)的熱處理方(fang)法(fa)。采用(yong)(yong)這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)的目的是利用(yong)(yong)鈦(tai)、鈮(ni)與碳(tan)的強結(jie)合特性(xing)、穩(wen)定(ding)(ding)碳(tan)、使其盡量不與鉻結(jie)合，最終達到穩(wen)定(ding)(ding)鉻的目的，提高(gao)整在奧氏體(ti)中(zhong)的穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)，避免從(cong)晶界(jie)析出，確保材(cai)料的耐腐(fu)蝕性(xing)。
1. 穩(wen)定(ding)化處(chu)理加(jia)熱溫度的選擇
為了達(da)到(dao)奧氏體不銹鋼穩定化處(chu)理(li)的目的，使鋼中的碳盡量形成TiC或NbC,穩定化處(chu)理(li)加(jia)熱溫(wen)度(du)的選(xuan)擇很重要。這(zhe)個(ge)溫(wen)度(du)的選(xuan)擇原則應是高于（FeCr)23C6的溶解溫度（這個溫度為400~825℃),低于或略高于TiC或NbC的開始溶解溫度（TiC的溶解溫度區間為750~1120℃).在這個溫度范圍加熱、保溫、使（FeCr)23C6能充分溶解，而TiC或NbC不溶解或很少溶解。由于鈦、鈮與碳的親合力大于鉻與碳的親合力，使得從（FeCr)23C6中分解出來的碳會與鋼中其余的鈦或鈮形成新的TiC或NbC。見圖3-17。
而從（FeCr)23C6，中分解出的鉻重新溶入奧氏體中，所以，含鈦的奧氏體不銹鋼的穩定化處理加熱溫度一般推薦為850~930℃.實驗證明，含鈦的奧氏不銹鋼在這個溫度區間進行穩定化處理后，耐晶間腐蝕性能最好，見圖3-18,。
含(han)鈮的奧氏(shi)體不銹鋼穩定化處理加熱溫度(du)取(qu)推薦溫度(du)區間(jian)的中上限即可。
2. 保溫時間
有關資料報道，TiC在900℃、NbC在920℃約1h便可充分形成。因為穩定化處理包括（FeCr)23C6的溶解、TiC或NbC的形成、鉻的固溶等過程，所以工件到溫后，保溫時間最少不能少于2h,在實際生產中，保溫2~4h即可，當然，過大的零件應延長保溫時間。在透燒后，保溫時間不小于2h.如果鋼中含碳量較高或含鈦量較低時，應適當延長保溫時間。
3. 冷卻方(fang)式
奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)穩定化(hua)處理的(de)(de)冷(leng)卻(que)方式和(he)冷(leng)卻(que)速(su)(su)度(du)(du)(du)對(dui)穩定化(hua)效果沒有(you)多大影響，所以，為了防止(zhi)形狀復雜(za)工件(jian)的(de)(de)變形或(huo)為保證工件(jian)的(de)(de)應力最小(xiao)，可采用較(jiao)小(xiao)的(de)(de)冷(leng)卻(que)速(su)(su)度(du)(du)(du)，如空冷(leng)或(huo)爐冷(leng)。根據(ju)試驗研究結果，含(han)鈦的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)，從穩定化(hua)溫度(du)(du)(du)900℃冷(leng)卻(que)到200℃的(de)(de)過程中(zhong)，冷(leng)卻(que)速(su)(su)度(du)(du)(du)為0.9℃/min與15.6℃/min的(de)(de)試件(jian)相(xiang)比，在金相(xiang)組織、硬(ying)度(du)(du)(du)及耐晶間腐蝕方面沒有(you)不同。
三、消除應力處(chu)理
確定奧氏(shi)體不銹鋼消除應(ying)力(li)處理工藝(yi)方法(fa)，應(ying)根(gen)據材(cai)質類型、使(shi)用環境、消除應(ying)力(li)目的及工件形狀(zhuang)尺寸等(deng)情況，注意(yi)掌握以下原則(ze)。
1. 材質類型
這里將材質分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個類型的目的是為了說明問題的方便。Ⅰ類－含碳量≤0.03%的超低碳奧氏體不銹鋼，如 304L不銹鋼 , 316L不銹鋼(gang) 等。Ⅱ類－含穩定化元素的奧氏體不銹鋼，如321不銹鋼 、347H不銹(xiu)鋼 等。Ⅲ類－除Ⅰ、Ⅱ類外的標準型奧氏體不銹鋼。
a. Ⅰ類奧(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)的(de)含碳量低于敏(min)化溫度(du)下奧(ao)氏體(ti)固溶碳量，Ⅱ類奧(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)由(you)于穩定化元素的(de)作(zuo)用，使它(ta)們在(zai)固溶化加(jia)熱溫度(du)以下的(de)任何溫度(du)區間加(jia)熱和冷卻，都基本上在(zai)保證(zheng)消除一定應(ying)力的(de)同(tong)時，不產生其他不利作(zuo)用。所以，它(ta)們消除應(ying)力處(chu)理工藝(yi)的(de)選擇范圍(wei)寬(kuan)，不受更(geng)多限制。
b. Ⅲ類奧氏體不銹(xiu)鋼為防(fang)止含鉻合金碳化(hua)物的析出，不可在480~950℃范圍加熱(re)，可以(yi)在固(gu)溶(rong)化(hua)溫度加熱(re)后快冷(leng)，也可以(yi)在480℃以(yi)下的溫度加熱(re)后緩慢冷(leng)卻(que)，從消(xiao)除應力的效(xiao)果看，前者效(xiao)果好于后者。
2. 使用環境
a. 產(chan)(chan)生嚴重的(de)(de)應力(li)腐蝕環境。在選材上，最(zui)好采用(yong)(yong)Ⅰ類或Ⅱ類奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼，并(bing)在900~1100℃之(zhi)間加熱(re)后緩慢冷(leng)卻，可(ke)(ke)以較徹底地消除應力(li)。如果(guo)采用(yong)(yong)皿類奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼，應在固溶化溫度加熱(re)并(bing)快(kuai)冷(leng)，此時可(ke)(ke)消除原(yuan)先的(de)(de)應力(li)，但由于采用(yong)(yong)急冷(leng)方式，還會產(chan)(chan)生一些(xie)新的(de)(de)應力(li)。為此，還可(ke)(ke)補(bu)充一次低(di)溫去(qu)應力(li)處理(li)。
b. 產(chan)生(sheng)晶間腐蝕環境。可加熱到(dao)固(gu)溶(rong)化溫(wen)度，Ⅰ類、Ⅱ類奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)可緩(huan)慢冷卻，Ⅱ類奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)必須快冷。
如(ru)果(guo)在工件生產中有(you)產生敏(min)化的可能而又在產生晶(jing)間腐蝕(shi)的環境中工作，則應采用I類奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼，加熱(re)到(dao)固溶(rong)化溫度后快(kuai)冷(leng)，或(huo)采用Ⅱ類奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼，加熱(re)到(dao)穩定化溫度后緩慢冷(leng)卻。
3. 工件形(xing)狀
工件(jian)形(xing)狀復雜、易變形(xing)，應采(cai)用較低的(de)(de)加熱(re)溫(wen)(wen)度(du)和緩慢(man)的(de)(de)冷卻速度(du)，Ⅱ類奧(ao)氏(shi)體不銹鋼可以采(cai)用穩定化處理加熱(re)溫(wen)(wen)度(du)和緩慢(man)的(de)(de)冷卻方式(shi)。
4. 去應力的主要目(mu)的
a. 去(qu)(qu)除(chu)加(jia)工(gong)過程中產(chan)生的應(ying)力(li)或(huo)去(qu)(qu)除(chu)加(jia)工(gong)后的殘留(liu)應(ying)力(li)。可采(cai)用(yong)固(gu)溶化處理(li)加(jia)熱溫度(du)并快冷，Ⅰ類、Ⅱ類奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)可采(cai)用(yong)較緩(huan)慢的冷卻方(fang)式(shi)。
b. 為保證(zheng)工件最終尺(chi)寸的(de)穩定(ding)性。可采用低(di)的(de)加(jia)熱溫度和緩慢的(de)冷卻速度。
c. 為消(xiao)除(chu)很大(da)的(de)殘留應力(li)。消(xiao)除(chu)在工作(zuo)環(huan)境中可能產生新應力(li)的(de)工件的(de)殘留應力(li)或為消(xiao)除(chu)大(da)截面焊接件的(de)焊接應力(li)，應采用(yong)固溶化加熱(re)溫度(du)，Ⅲ類(lei)(lei)奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼必須快(kuai)冷(leng)。這(zhe)種情況最好選用(yong)Ⅰ類(lei)(lei)或Ⅱ類(lei)(lei)奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼，加熱(re)后緩慢冷(leng)卻，消(xiao)除(chu)應力(li)的(de)效果(guo)更好。
d. 為(wei)消除只能采用局部加(jia)(jia)熱方式工(gong)件的殘留應力。應采取低溫(wen)度加(jia)(jia)熱并緩慢冷(leng)卻(que)的方式。
表(biao)3-3是推薦(jian)的(de)奧氏(shi)體不銹鋼消除應力的(de)處理方法和應用條件。
說明：表中方法順序為優先選擇順序。
A: 1010~1120℃加(jia)熱保溫后緩慢冷(leng)卻。
B: 850~900℃加熱保溫后緩慢冷(leng)卻。
C: 1010~1120℃加熱保(bao)溫后(hou)快速(su)冷卻。
D: 480~650℃加熱保溫后緩(huan)慢冷卻。
E: 430~480℃加(jia)熱保(bao)溫(wen)后緩慢(man)冷(leng)卻(que)。
F: 200~480℃加熱保溫(wen)后(hou)緩(huan)慢(man)冷卻(que)。
保溫時間，按每25mm,保溫1~4h,較(jiao)(jiao)低(di)溫度(du)時采用較(jiao)(jiao)長保溫時間。
注(zhu)：①. 在較(jiao)強應力腐蝕環境工(gong)(gong)作的(de)工(gong)(gong)件，最好選用I類鋼(gang)進行A處理(li)或II類鋼(gang)進行B處理(li)。
②. 件在制造過程(cheng)中，產生敏化(hua)情況(kuang)下應用。
③. 如果工件在最終加工后進行C處理時，此(ci)時可(ke)采用A或B處理。
表(biao)3-3中推薦的(de)奧(ao)氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)消除(chu)應力(li)的(de)熱處理方(fang)法中，有(you)些是與奧(ao)氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)固溶(rong)化處理和穩定化退火方(fang)法一(yi)致的(de)，可合(he)并進行(xing)。
四、敏化處理
敏化(hua)處理實際上不屬于奧(ao)氏體(ti)不銹鋼或(huo)其制(zhi)品在生產制(zhi)造過程中(zhong)應(ying)該采用的熱處理方(fang)法。而是作(zuo)為在檢驗奧(ao)氏體(ti)不銹鋼抗晶間(jian)腐蝕能力進行試驗時所(suo)采用的一個程序。
敏化處理實質上是使奧氏體不銹鋼對晶間腐蝕更敏感化的處理。因為敏化處理可以使奧氏體不銹鋼中的合金碳化物如（FeCr)23C6等較大程度地沿晶界析出，從而使其在晶間腐蝕介質中更快產生晶間腐蝕，以便達到快速檢驗奧氏體不銹鋼抗晶間腐蝕的能力。
在我國有關的(de)(de)不銹(xiu)(xiu)鋼耐晶間(jian)腐蝕傾向試驗(yan)方(fang)法中，一般規定為含C≤0.03%或含有穩定化(hua)元素的(de)(de)奧氏體不銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)敏化(hua)處理制度為加熱到650℃,鍛材(cai)、軋(ya)材(cai)試片保(bao)溫(wen)2h空冷，鑄(zhu)材(cai)試片保(bao)溫(wen)1h空冷。
對(dui)(dui)于一些(xie)特殊使用場合，為更嚴格地考(kao)核材料的(de)(de)抗晶(jing)間腐蝕(shi)能力，在(zai)某些(xie)標準(zhun)中，對(dui)(dui)奧氏體不銹鋼的(de)(de)敏化(hua)制度(du)(du)規(gui)定得更為苛刻，依(yi)據工件將來使用的(de)(de)溫度(du)(du)及材料的(de)(de)含碳量以及是否含鉬元素(su)等因素(su)而采用不同(tong)的(de)(de)敏化(hua)制度(du)(du)。有的(de)(de)還對(dui)(dui)敏化(hua)處理(li)的(de)(de)升、降溫速度(du)(du)加以控(kong)制。所以，在(zai)判定奧氏體不銹鋼晶(jing)間腐蝕(shi)傾向(xiang)性大(da)小時，應(ying)注(zhu)意采用的(de)(de)敏化(hua)制度(du)(du)。
這里需要指出的一個現象是，在敏化溫度隨著保持時間的延長，由于（FeCr)23C6析出得更充分，所以，晶界的貧鉻情況也就更明顯，反映在晶間腐蝕效果更嚴重。但是，當保持時間繼續延長，長到足以使鉻可以擴散到晶界區，并消除晶界區的局部貧鉻效果時，則晶間腐蝕現象也會隨之解除。見圖3-19。這種效果雖然存在，但是，靠這種方法改善奧氏體不銹鋼晶間腐蝕效果，在實際生產中很少采用。
五(wu)、奧氏體不銹鋼的冷(leng)加工(gong)強(qiang)化及去應(ying)力(li)處理
奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)不能用熱處(chu)理方法強化(hua)，但可以通過(guo)冷加(jia)工(gong)變形得(de)以強化(hua)（冷作(zuo)硬化(hua)、形變強化(hua)），會使強度提(ti)高、塑(su)性下(xia)降。
1. 奧氏體不銹鋼冷(leng)加工強化的理(li)論基(ji)礎和影響(xiang)因素
奧氏體不(bu)銹鋼冷變形強化的理論和效(xiao)果與馬(ma)氏體不(bu)銹鋼及(ji)其他金屬相(xiang)比(bi)，有其特(te)殊性。
按一般的(de)冷變(bian)形強化理論，許多金(jin)屬材(cai)料(liao)在(zai)冷加工(gong)變(bian)形過程中，會由于晶(jing)(jing)體產(chan)生缺陷、點陣畸變(bian)、位(wei)錯、亞(ya)結構等使晶(jing)(jing)體滑移(yi)受(shou)到阻力，從而使金(jin)屬得到強化。
奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼在冷加(jia)(jia)工(gong)變(bian)形過程(cheng)中，除了產生如同其他金屬材(cai)料(liao)的(de)冷加(jia)(jia)工(gong)強(qiang)化現象外，還會(hui)因(yin)在形變(bian)過程(cheng)中，有部分穩定性差的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體轉變(bian)成為馬氏(shi)(shi)體，而(er)增加(jia)(jia)了奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼的(de)強(qiang)化效果。
如前(qian)所述，奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)由(you)于(yu)Ms點(dian)低于(yu)室(shi)溫(wen)(wen)，一般(ban)情況下(xia)，其室(shi)溫(wen)(wen)組織為(wei)(wei)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，不(bu)會發生向(xiang)馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)轉變(bian)(bian)(bian)(bian)過(guo)程。但是，受(shou)合(he)金(jin)元素(su)的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響，奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)程度(du)有(you)所不(bu)同，有(you)的(de)(de)(de)(de)很(hen)穩(wen)定(ding)，有(you)的(de)(de)(de)(de)是相對不(bu)穩(wen)定(ding)的(de)(de)(de)(de)，稱(cheng)其為(wei)(wei)亞(ya)(ya)穩(wen)定(ding)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)。穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)強的(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)在接(jie)受(shou)冷(leng)加(jia)工(gong)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)時，仍保持奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織，而穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)差的(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)在冷(leng)加(jia)工(gong)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)過(guo)程中，會有(you)一部(bu)分奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)發生向(xiang)馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)轉變(bian)(bian)(bian)(bian)。這個(ge)由(you)于(yu)冷(leng)加(jia)工(gong)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)引起(qi)亞(ya)(ya)穩(wen)定(ding)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)向(xiang)馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變(bian)(bian)(bian)(bian)的(de)(de)(de)(de)開(kai)始溫(wen)(wen)度(du)記(ji)Md,一些(xie)研究表明(ming)，Md高于(yu)Ms170~350℃,在室(shi)溫(wen)(wen)以上。Md點(dian)越高，說(shuo)明(ming)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)向(xiang)馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變(bian)(bian)(bian)(bian)越容易發生。影(ying)(ying)響Md點(dian)溫(wen)(wen)度(du)，或者說(shuo)影(ying)(ying)響奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)冷(leng)加(jia)工(gong)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)強化的(de)(de)(de)(de)因素(su)很(hen)多，如鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)化學成分、冷(leng)加(jia)工(gong)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)度(du)、冷(leng)加(jia)工(gong)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)溫(wen)(wen)度(du)等。下(xia)面重(zhong)點(dian)說(shuo)明(ming)化學成分和冷(leng)加(jia)工(gong)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)度(du)的(de)(de)(de)(de)影(ying)(ying)響效果(guo)。
a. 化(hua)學成分的影響
合金元素(su)對奧氏體不銹鋼冷(leng)加工變形(xing)強化(hua)的影響(xiang)是(shi)復雜的，綜(zong)合各(ge)方面的研究報(bao)道，基本觀點如(ru)下：
①. 對屈服強度(du)的影響
奧氏體(ti)不銹鋼冷變形過程中(zhong)，在發(fa)生屈(qu)(qu)服(fu)前，由于冷變形量不大，不至于引起大量奧氏體(ti)向馬氏體(ti)的轉變，此時，強化效果主要是原(yuan)來固(gu)溶于奧氏體(ti)中(zhong)的合金(jin)元(yuan)素(su)的固(gu)溶強化作用(yong)結果，所以，填隙型合金(jin)元(yuan)素(su)，如碳、氮等作用(yong)較(jiao)大，亦即含碳、氮較(jiao)多(duo)的奧氏體(ti)不銹鋼的屈(qu)(qu)服(fu)強度較(jiao)高。
②. 對破斷（抗拉(la)）強度的影響(xiang)
奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)在冷變形(xing)(xing)發生屈服后，變形(xing)(xing)量較(jiao)大，強(qiang)(qiang)(qiang)化效果(guo)(guo)明顯(xian)了，此階(jie)段影響(xiang)奧氏(shi)體(ti)(ti)穩定(ding)性(xing)的因(yin)素起主導作用，即(ji)降低奧氏(shi)體(ti)(ti)穩定(ding)性(xing)的合金(jin)元素影響(xiang)較(jiao)大，如硅(gui)、鉬、鉻增加冷變形(xing)(xing)強(qiang)(qiang)(qiang)化效果(guo)(guo)、提高抗拉強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)，而鎳、銅則減(jian)小(xiao)冷變形(xing)(xing)強(qiang)(qiang)(qiang)化的效果(guo)(guo)，降低抗拉強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)。
實際上(shang)，合金元素對奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼冷加工(gong)變形的強(qiang)化(hua)(hua)(hua)作用是復雜的，以碳(tan)(tan)為例(li)，碳(tan)(tan)既有對奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)固溶強(qiang)化(hua)(hua)(hua)，從而提高奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼冷加工(gong)變形強(qiang)化(hua)(hua)(hua)的作用，也有穩定奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)，使奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)向(xiang)馬氏(shi)體(ti)(ti)轉(zhuan)變發生困(kun)難，從而降低奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼冷加工(gong)變形強(qiang)化(hua)(hua)(hua)的作用。而且，還會依碳(tan)(tan)含(han)量的不(bu)(bu)同，作用程度(du)也不(bu)(bu)同。圖3-5顯(xian)示了碳(tan)(tan)對兩種奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼冷加工(gong)強(qiang)化(hua)(hua)(hua)的影響效果。
鉻和鎳的作用見圖(tu) 3-20 。
從圖(tu)3-20可見(jian)，當鉻量(liang)(liang)相(xiang)(xiang)同時，鎳(nie)的硬(ying)化效(xiao)果隨其含量(liang)(liang)的增加而(er)減小，這(zhe)是由(you)于鎳(nie)穩定(ding)了奧氏體(ti)，影響了奧氏體(ti)向馬氏體(ti)轉(zhuan)變的結果。圖(tu)3-5含鉻相(xiang)(xiang)同而(er)含鎳(nie)不同的兩條曲(qu)線也驗(yan)證了這(zhe)個結論。
在鎳(nie)≤12%的(de)(de)范圍內，當鎳(nie)含(han)量(liang)相同時(shi)，鉻的(de)(de)硬化效果隨鉻含(han)量(liang)的(de)(de)增(zeng)加(jia)而減(jian)(jian)小，這是因為鉻的(de)(de)增(zeng)加(jia)會使組織中產生δ鐵素體，從而使可向馬氏體轉變(bian)(bian)的(de)(de)奧氏體比例減(jian)(jian)少(shao)。同時(shi)，鉻作為合(he)金元素，對奧氏體的(de)(de)轉變(bian)(bian)點Md也產生一定的(de)(de)降低(di)作用，減(jian)(jian)弱了發生轉變(bian)(bian)的(de)(de)可能性(xing)。
在鎳≥14%的(de)范(fan)圍內，鉻(ge)(ge)對硬化(hua)效(xiao)果的(de)作用不明(ming)顯了，這可能是因為此時(shi)的(de)奧氏體已(yi)經很穩(wen)定(ding)了，冷加(jia)(jia)工變(bian)形已(yi)不再使奧氏體發(fa)生向馬氏體轉變(bian)，鉻(ge)(ge)只起到固溶強(qiang)化(hua)的(de)作用，隨鉻(ge)(ge)含量的(de)增加(jia)(jia)，硬化(hua)效(xiao)果也略有增加(jia)(jia)。
b. 冷加工變形度的(de)影響
奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)冷(leng)(leng)(leng)加工(gong)(gong)變(bian)(bian)形(xing)(xing)強(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)的(de)(de)效(xiao)(xiao)果(guo)與冷(leng)(leng)(leng)加工(gong)(gong)變(bian)(bian)形(xing)(xing)度有(you)(you)較大的(de)(de)關系。一般(ban)規律(lv)是(shi)隨冷(leng)(leng)(leng)加工(gong)(gong)變(bian)(bian)形(xing)(xing)度的(de)(de)增加，強(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)效(xiao)(xiao)果(guo)增大，即屈(qu)服強(qiang)(qiang)(qiang)度、抗拉強(qiang)(qiang)(qiang)度提(ti)高，而且屈(qu)強(qiang)(qiang)(qiang)比也顯(xian)(xian)(xian)著提(ti)高，有(you)(you)文獻報(bao)道，固溶狀態奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)屈(qu)強(qiang)(qiang)(qiang)比一般(ban)為30%~45%;而冷(leng)(leng)(leng)加工(gong)(gong)變(bian)(bian)形(xing)(xing)強(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)后(hou)，依(yi)變(bian)(bian)形(xing)(xing)度不(bu)同(tong)，屈(qu)強(qiang)(qiang)(qiang)比最(zui)高可(ke)達85%~90%,這在多(duo)年的(de)(de)生產實踐中也得(de)到了證明，奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)冷(leng)(leng)(leng)加工(gong)(gong)變(bian)(bian)形(xing)(xing)度達到10%~12%時，屈(qu)強(qiang)(qiang)(qiang)比即可(ke)達到70%~75%.當然，隨著強(qiang)(qiang)(qiang)度的(de)(de)增加，其塑(su)性(xing)(xing)和沖擊韌(ren)性(xing)(xing)將有(you)(you)明顯(xian)(xian)(xian)的(de)(de)降低。圖(tu)3-21及表(biao)3-4均(jun)顯(xian)(xian)(xian)示出了奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)隨冷(leng)(leng)(leng)加工(gong)(gong)變(bian)(bian)形(xing)(xing)度的(de)(de)增加對力學性(xing)(xing)能的(de)(de)影響。
還有，隨(sui)著冷加(jia)(jia)工變形度的增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)，奧氏體(ti)不銹鋼(gang)的磁導率也明顯增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)，這(zhe)也說明，隨(sui)著冷加(jia)(jia)工變形度的增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)，奧氏體(ti)向(xiang)馬(ma)氏體(ti)的轉變量增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)了。
冷(leng)加工(gong)變形(xing)雖可使奧氏(shi)體不(bu)銹鋼強化，但需(xu)要對(dui)其進行大的冷(leng)加工(gong)變形(xing)，這對(dui)于截(jie)面較大或(huo)形(xing)狀復雜(za)的零部(bu)件，在工(gong)藝(yi)上(shang)難以(yi)實現(xian)。
此外，由于冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)變(bian)形后，鋼的塑性(xing)、韌性(xing)指標下(xia)降，又因(yin)有較大的應(ying)力(li)，會在(zai)應(ying)力(li)腐蝕環境(jing)中(zhong)增加(jia)(jia)應(ying)力(li)腐蝕的敏(min)感性(xing)，所(suo)以，在(zai)實際應(ying)用(yong)中(zhong)受到一定的限制。
2. 冷加工變形(xing)強(qiang)化后的去應(ying)力處理(li)
奧氏(shi)體不(bu)(bu)銹鋼或(huo)制品(pin)（彈(dan)簧，螺栓等）經冷(leng)加(jia)工變形強(qiang)化后(hou)(hou)，存在(zai)較大(da)的(de)(de)加(jia)工應(ying)(ying)力(li)(li)(li)，這種應(ying)(ying)力(li)(li)(li)的(de)(de)存在(zai)導致在(zai)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕環境(jing)中使(shi)用(yong)(yong)時，增加(jia)了應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕的(de)(de)敏(min)感性(xing)，影響(xiang)尺寸的(de)(de)穩定性(xing)。為減小應(ying)(ying)力(li)(li)(li)，可(ke)采(cai)用(yong)(yong)去(qu)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)處理（有的(de)(de)叫(jiao)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)松弛處理）。一(yi)般是加(jia)熱到280~400℃保持2~3h后(hou)(hou)空冷(leng)或(huo)緩冷(leng)。去(qu)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)處理不(bu)(bu)僅(jin)可(ke)減少制件(jian)的(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)，還(huan)會在(zai)延伸率無大(da)改變的(de)(de)情況下，使(shi)硬度強(qiang)度及彈(dan)性(xing)極限得到提高，見(jian)圖3-22和表3-5。
