304不锈钢管固溶处理温度与时间的选择

由于304不锈钢管属于奥氏体不锈钢管，成分中含有的Ni元素属于奥氏体稳定化元素，能够扩大奥氏体相区，从而使其在常温下保持单相的奥氏体组织而不发生相变，其属于不能用固溶处理的方法来改变组织结构进行强化的钢。根据JB/T 9197-2008 不锈钢管和耐热钢固溶处理标准，对于这种固溶处理不可强化的钢，为消除冷作硬化，应进行固溶处理。固溶处理温度选择为1000℃-1100℃，冷却介质为空气或水。由于304不锈钢管的敏化温度为450℃-800℃，在这个温度范围内，304不锈钢管成分中的Cr容易和聚集在晶界处的C原子结合形成碳化物Cr23C3，从而导致晶界处贫Cr。而Cr元素能够与氧结合形成Cr2O3而覆盖在304奥氏体不锈钢管表面，使其隔绝空气，是不锈钢管起“不锈”作用的主要元素。晶界处贫Cr则会导致304奥氏体不锈钢管出现晶间腐蚀，从而影响其使用性能。因此冷却介质选择为水，这样冷却速度快，从而避免了304不锈钢管在其敏化温度区间停留的时间过长。由于实验所用加热设备为普通电炉，因此保温时间参照棒材在普通电炉中固溶处理标准:(10min-30min)-(2min/mm-3min/mm)xdmm,其中d为工件有效厚度，所用试样高度为7mm，保温时间则为23min-51min。至此，我们初步确定加热温度在1000℃-1100℃，固溶处理时间为23min-51min，冷却介质为水温州不锈钢管。