對于不銹鋼而言,固溶處理的3個要素是溫度、保溫時間和冷卻速度。
固溶溫度主要根據化學成分決定。一般合金元素種類多、含量高的牌號,固溶溫度要相應提高。比如像錳、鉬、鎳、硅含量高的鋼,只有使固溶溫度上升,使其溶解,才能達到軟化效果。但穩定化鋼,如1Cr18Ni9Ti,固溶溫度高時穩定化元素的碳化物溶解于奧氏體中,在隨后的冷卻中會以Cr23C6的形態在晶界析出,造成晶間腐蝕。為使穩定化元素的碳化物(TiC和NbC)不分解、不固溶,一般采用下限固溶溫度。
奧氏體不銹鋼通過固溶處理來軟化,一般將
316L不銹鋼管加熱到950~1150℃左右,保溫一段時間,使碳化物和不同合金元素均勻地溶解于奧氏體中,然后淬水冷卻,碳及其它合金元素來不及析出,獲得純奧氏體組織,稱之為固溶處理。固溶處理的作用有3點。
1、使鋼管組織和成分均勻,這對原料很重要,因為熱軋線材各段的軋制溫度和冷卻速度不一樣,造成組織結構不一樣。在高溫下原子活動加劇,σ相溶解,化學成分趨于均勻,冷卻后就獲得均勻的單相組織。
2、減少加工硬化,以利于繼續冷加工。通過固溶處理,歪扭的晶格恢復,伸長和破碎的晶粒重新結晶,內應力減少,鋼管抗拉強度下降,伸長率上升。
3、恢復不銹鋼固有的耐蝕性能。由于冷加工造成碳化物析出,晶格缺陷,使不銹鋼耐蝕性能下降。固溶處理后鋼管耐蝕性能恢復到理想狀態。