奧氏體不銹鋼通過固溶處理來軟化,一般將鋼加熱到950~1150℃左右,保溫一段時間,使碳化物和各種合金元素充分均勻地溶解于奧氏體中,然后快速淬水冷卻,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、使鋼絲組織和成分均勻一致,這對原料尤其重要,因為熱軋線材各段的軋制溫度和冷卻速度不一樣,造成組織結構不一致。在高溫下原子活動加劇,σ相溶解,化學成分趨于均勻,快速冷卻后就獲得均勻的單相組織。
2、消除加工硬化,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,內應力消除,鋼絲抗拉強度下降,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。固溶處理后鋼絲耐蝕性能恢復到最佳狀態。
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確定。一般說來,合金元素種類多、含量高的牌號,固溶溫度要相應提高。特別是錳、鉬、鎳、硅含量高的鋼,只有提高固溶溫度,使其充分溶解,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充分溶解于奧氏體中,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。
如果用于700℃的高溫,1Cr18Ni9Ti 應該是可以勝任的,因為它既是奧氏體不銹鋼,又是應用很廣泛的奧氏體熱強鋼,不過最好不要超過750℃,其熱處理為固溶處理,即加熱至1000℃以上,保溫一定時間 后水淬,再采用高于使用溫度60~100℃做時效。
概括地講,1Cr18Ni9Ti是落后的不銹鋼生產工藝的產品代表。隨著世界各國不銹鋼生產工藝的改進,已成為淘汰產品。鑒于我國國情,有些場合仍然保留,但屬于不推薦鋼種。真正需要用1Cr18Ni9Ti者,也可以改為0Cr18Ni11Ti。使用加Ti的0Cr18Ni11Ti還是不加Ti的0Cr18Ni9,取決于不銹鋼的使用環境是否屬晶間腐蝕環境。