固溶化處理

奧氏體系列的不銹鋼雖然化學成分、種類不同，但固溶化處理加熱溫度的差別不大。

奧氏體不銹鋼中的含鉻碳化物和σ相的分解、固溶是隨加熱溫度的升高而增加的。在實際加熱條件下，850℃左右碳化物即開始分解、固溶，但在這個溫度需要長時間保溫。提高加熱溫度，可減少保溫時間，即可使碳化物充分分解和固溶。有資料報道，0Cr18Ni9鋼的碳化物溶入奧氏體中，在1000℃需要10min，在1065℃需要3min，在1176℃只需要1.5min。當然，加熱溫度太高會帶來其他的不利作用。所以，0Cr18Ni9、1Cr18Ni9奧氏體不銹鋼生產(chǎn)中，固溶化加熱溫度采用1050℃左右是適宜的；含鉬的奧氏體不銹鋼，因鉬會降低固溶擴散速度，其固溶化加熱溫度可提高一些，如采用1080℃左右；含穩(wěn)定化元素的奧氏體不銹鋼，如果采用較高的加熱溫度，會使鈦或鈮的碳化物過度溶解而不利于發(fā)揮穩(wěn)定化元素的作用，所以，含穩(wěn)定化元素的奧氏體不銹鋼固溶化加熱溫度可低一些，如1000℃左右即可；奧氏體不銹鋼的化學成分中，當形成鐵素體元素（以鉻當量計）和形成奧氏體元素（以鎳當量計）的比例在Schaeffler圖（圖1-1）上位置接近出現(xiàn)鐵素體的區(qū)界時，此鋼的固溶化處理加熱溫度宜取較低溫度；鑄造奧氏體不銹鋼，因其組織成分不均勻性強，為保證固溶化處理效果，固溶化加熱溫度比同牌號的鍛材、軋材要偏高。

奧氏體不銹鋼含有大量的合金元素，鉻的碳化物溶解固溶速度較慢，鋼的導熱率低，所以，奧氏體不銹鋼固溶化處理的加熱保溫時間比一般合金鋼要加長20%～30%。以保證內(nèi)部均溫和鉻及碳化物的充分固溶。

將鋼加熱至1050～1100℃，然后在水中快速冷卻，便可獲得單相奧氏體組織，這種過程叫固溶化處理。固溶化處理的溫度應根據(jù)鋼的含碳量來選擇，通常含碳量高時取上限，含碳量低時取下限，但是，溫度既不宜過高，也不宜過低。溫度過高，將出現(xiàn)大量鐵索體，并且使鋼的晶粒粗大，這樣不僅使加工工藝性變壞，而且使鋼抵抗均勻腐蝕的能力降低。從晶間腐蝕的角度來看，加熱溫度愈高，奧氏體的過飽和度愈大，在以后析出碳化鉻的溫度區(qū)問再加熱，碳化鉻的析出過程也就愈強烈，使鋼對晶間腐蝕的敏感性增大。如溫度過低，則影響鋼的成分均勻化和碳化物的充分溶解，這樣達不到固溶化處理的應有效果。

固溶化處理在加熱時應防止表面滲碳，因為滲碳使鋼對晶間腐蝕的敏感性增大，在閥門中，閥體、閥座一類直接接觸工作介質(zhì)的所謂內(nèi)件，對一般腐蝕性能要求及抗晶間腐蝕能力的要求比其它不銹鋼閥件高得多，因此，內(nèi)件的固溶化處理尤其需要注意表面滲碳。

加熱時，通?？稍谥行曰蛏跃哐趸缘臍夥罩羞M行。對于熱處理后不再進行加工或加工余量很小的零件，加熱前應注意爐膛的清潔度，并清除零件表面的油污，以防止這些污垢在加熱時分解，使零件表面滲碳。

固溶化處理以后，鋼的強度隨著含碳量的增加而提高。不過，總的說來，這類鋼的強度都不高，與敏化處理及穩(wěn)定化處理相比較，固溶化處理后的強度最低。所以，固溶化處理也是最大程度的軟化處理。

固溶化處理使鋼中的碳化物在高溫加熱時溶解，并為隨后的快冷面固定在奧氏體中，所以固溶化處理的鋼具有最高的耐腐蝕性能，對于不含鈦或鈮的18-8鋼，固溶化處理是防止晶間腐蝕的重要手段。

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(chǎn)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(xiàn)象。

經(jīng)固溶加熱、保溫的奧氏體不銹鋼在冷卻時，如果冷卻速度不足，則已固溶于奧氏體中的合金碳化物或σ相還可能析出，所以，固溶化處理的冷卻速度很重要。

從理論上講，固溶化冷卻速度越快越好，但在具體生產(chǎn)中會存在零件變形和殘留應力的問題。在我國和其他一些國家的標準中，將奧氏體不銹鋼的冷卻方式標注為“快冷”，在許多情況下，對“快冷”的理解可能不同，“快”的程度不好界定。

綜合不同文獻資料介紹的情況，奧氏體不銹鋼固溶化冷卻方式可按以下原則掌握。

含鉻量大于22%，且含鎳較高的奧氏體不銹鋼；含碳量大于0.08%的奧氏體不銹鋼；含碳量小于或等于0.08%，但有效尺寸大于3mm的奧氏體不銹鋼，應選水冷。

含碳量小于或等于0.08%，但有效尺寸小于3mm的奧氏體不銹鋼，可用風冷。有效尺寸為0.5mm以下的薄板件可空冷。

截面尺寸大的奧氏體不銹鋼零部件毛坯即使水冷，其心部或接近心部處的冷卻速度也未必滿足要求，一旦加工成零件后，這部分成為接觸介質(zhì)的表面，就會影響該部分的耐腐蝕性能，在這種情況下，可先加工，使工作面能盡量地接近固溶化冷卻介質(zhì)，保證較快地冷卻?；蛘哌x用含穩(wěn)定化元素的奧氏體不銹鋼，并在固溶化處理后進行穩(wěn)定化退火處理。 2100433B

通過固溶處理鉻鎳不銹鋼將高溫組織在室溫下固定下來獲得被碳過飽和的奧氏體，以改善鉻鎳不銹鋼的耐腐蝕性。此外，它還能提高鉻鎳不銹鋼的塑性和韌性。

保持足夠長的時間，使一種或幾種相(一般為金屬間化合物)溶入固溶體中，然后快速冷卻到室溫的金屬熱處理操作，簡稱固溶處理。經(jīng)過固溶熱處理的合金，其組織可以是過飽和固溶體或通常只存在于高溫的一種固溶體相，因此在熱力學上處于亞穩(wěn)態(tài)，在適當?shù)臏囟然驊l件下會發(fā)生脫溶或其他轉變。

瀝青溶化器熔化效率低

加入熔化器的固體瀝青所含的附著水，與固體瀝青一同進入熔融瀝青后，立即發(fā)生強烈汽化，蒸汽與加入的常溫固體瀝青相遇后液化，水分子使固體瀝青結團；同時，固體瀝青的比重（λ=0.8）比熔融瀝青的比重（λ=1.2 ～ 1.3）小，結團的固體瀝青漂浮在液面上，嚴重時形成一個大餅，而設計的減速機轉速和攪拌槳形式不能夠?qū)⒔Y團的固體瀝青打碎，并推送至熔融瀝青中，直接降低了熔化器的熔化效率。

瀝青溶化器攪拌槳轉速低

熔化器內(nèi)固體瀝青在熔融瀝青中的分散程度完全靠機械攪拌來實現(xiàn)，而生產(chǎn)中熔融瀝青在轉速 n=33 r/min 的攪拌下流動較為緩慢，不能將熱量迅速從加熱盤管上帶走, 固、液瀝青熱交換不充分 。

瀝青溶化器瀝青流動受阻

熔化器在導流內(nèi)筒體內(nèi)設置了2圈（每圈 40層）加熱盤管 、導流內(nèi)筒體與槽體間設置了5圈（每圈 54 層）加熱盤管（見圖 2），以增大熱交換面積。盤管加熱瀝青時易在管子表面結一層焦和渣，不易清理，使盤管間縫隙變得更小，致使流動性能很差的熔融瀝青流動受阻，溢流量小。