零件名稱：不銹鋼殼體


材質：321不銹鋼


熱處理要求：


  a. 固(gu)溶化熱(re)處(chu)理，Rm≥520N/m㎡;R10.2≥205N/m㎡;A≥35%;Z≥60%;硬度(du)為140~190HB.


   b. 組焊后消(xiao)除焊接應(ying)力處(chu)理。



1. 零件常見失效形(xing)式及應具備的性能


 該(gai)零件(jian)是(shi)(shi)重要部件(jian)，除正常的(de)性能要求(qiu)外，還要求(qiu)較高的(de)耐腐蝕性，特別是(shi)(shi)耐晶間(jian)腐蝕性能，整體部件(jian)應具有低的(de)殘余(yu)應力(li)。晶間(jian)腐蝕破壞是(shi)(shi)極危險的(de)，一旦零件(jian)在(zai)運行中(zhong)產生晶間(jian)腐蝕，將給設(she)備帶來致命(ming)的(de)危害。較低的(de)殘余(yu)應力(li)要求(qiu)也是(shi)(shi)從(cong)整套設(she)備的(de)運行穩定性考慮的(de)。



2. 材料選用原則及熱處理方法選擇


 該(gai)零件要求高的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)腐(fu)蝕性，特別(bie)是耐(nai)(nai)晶間(jian)腐(fu)蝕性能(neng)，而且是組(zu)焊(han)(han)結構，材料應(ying)具有(you)良好的(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)性能(neng)和焊(han)(han)后消除(chu)應(ying)力的(de)(de)(de)可行(xing)性。為此，選(xuan)擇含穩定(ding)化(hua)元素鈦(tai)的(de)(de)(de)奧氏體不銹鋼(gang)1Cr18Ni9Ti是合(he)適的(de)(de)(de)。該(gai)材料經固(gu)溶化(hua)處理和焊(han)(han)后穩定(ding)化(hua)處理，不但可保(bao)證(zheng)力學性能(neng)要求和耐(nai)(nai)晶間(jian)腐(fu)蝕要求，還能(neng)徹底(di)消除(chu)加工及焊(han)(han)接(jie)應(ying)力，完全(quan)可以(yi)滿足設計的(de)(de)(de)要求。



3. 零件主要加(jia)工工序


 鍛造－粗加工－固溶化(hua)處理(li)（A)-性能檢驗－機橫加工－焊接－消(xiao)除應(ying)力處理(li)（穩(wen)定化(hua)處理(li)）（B)-機械加工－清(qing)理(li)－檢查。



4. 熱處理(li)工(gong)藝分析及(ji)應注意的問題


  a. 固(gu)溶化(hua)處理(li)


  321不銹(xiu)鋼是(shi)典型(xing)的奧氏體不銹(xiu)鋼，零件(jian)的固溶化處理工藝見圖8-29。


圖 29.jpg



  采(cai)用(yong)1020~1050℃加(jia)熱(re)(re)并充分保溫，力(li)求(qiu)合金元素(su)充分溶解于(yu)奧氏體(ti)中(zhong)，以保證材料有足夠的(de)耐(nai)腐蝕性能(neng)。固(gu)溶化溫度低了(le)固(gu)然不(bu)好，但也(ye)不(bu)能(neng)太高(gao)(gao)，加(jia)熱(re)(re)溫度太高(gao)(gao)對于(yu)奧氏體(ti)不(bu)銹鋼鍛(duan)件(jian)來說，也(ye)要考慮晶(jing)粒(li)長大的(de)問題(ti)，因為晶(jing)粒(li)粗大對力(li)學(xue)性能(neng)和耐(nai)腐蝕性能(neng)都將(jiang)產生不(bu)利的(de)影響，另外，加(jia)熱(re)(re)溫度太高(gao)(gao)，也(ye)可能(neng)在奧氏體(ti)組(zu)織中(zhong)存在高(gao)(gao)溫鐵素(su)體(ti)，這也(ye)是(shi)不(bu)利的(de)。


 b. 消除應力處(chu)理(li)（穩定化處(chu)理(li)）


  該殼體要求高的(de)耐晶間腐(fu)蝕性能(neng)和低的(de)殘留應(ying)力，采(cai)用加工和焊(han)接后的(de)穩定化處理是最佳的(de)工藝方(fang)法，其綜合作用是其他工藝方(fang)法不能(neng)取代(dai)的(de)。


  首先，該殼(ke)體(ti)加(jia)工和焊接后，已不(bu)允許再進行固(gu)溶(rong)化處(chu)理（主要(yao)考慮變形問(wen)題），采用穩定化處(chu)理，完全可(ke)以使殼(ke)體(ti)（包括焊縫和熱影響(xiang)區(qu)）的耐腐蝕性(xing)能達到最(zui)佳(jia)狀態(tai)。


圖 30.jpg


  其次，殼(ke)體(ti)(ti)加(jia)工量較大，又經(jing)過焊接，殼(ke)體(ti)(ti)中存在加(jia)工應力(li)(li)和焊接應力(li)(li)是必然的(de)，采用穩定化處理(li)，完全可以(yi)消除這些應力(li)(li)，保證(zheng)殼(ke)體(ti)(ti)的(de)殘余應力(li)(li)為最低。具體(ti)(ti)的(de)工藝見圖(tu)8-30。