奧氏體不銹鋼超低溫閥門(mén)深冷處理

                        奧氏體不銹鋼超低溫閥門(mén)深冷處理 

                            上海申弘閥門(mén)有限公司
     大部分Cr - Ni 奧氏體不銹鋼在常溫下處于亞穩(wěn)定狀態(tài), 而在超低溫范圍內(nèi)會(huì)因晶格畸變而發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變。馬氏體開(kāi)始轉(zhuǎn)變時(shí)的溫度即為馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)(亦稱(chēng)相變點(diǎn)) , 用符號(hào)Ms 來(lái)表示。Ms 點(diǎn)的溫度主要取決于固溶在奧氏體內(nèi)合金元素的量。 上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮?dú)鉁p壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過(guò)濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動(dòng)閥門(mén)、電動(dòng)閥門(mén)、高壓閥門(mén)、中壓閥門(mén)、低壓閥門(mén)、水力控制閥、真空閥門(mén)、襯膠閥門(mén)、襯氟閥門(mén)。奧氏體不銹鋼，是指在常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼。鋼中含Cr約18%、Ni 8%~10%、C約0.1%時(shí)，具有穩(wěn)定的奧氏體組織。奧氏體鉻鎳不銹鋼包括的18Cr-8Ni鋼和在此基礎(chǔ)上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素發(fā)展起來(lái)的高Cr-Ni系列鋼。奧氏體不銹鋼無(wú)磁性而且具有高韌性和塑性，但強(qiáng)度較低，不可能通過(guò)相變使之強(qiáng)化，僅能通過(guò)冷加工進(jìn)行強(qiáng)化，如加入S，Ca，Se，Te等元素，則具有良好的易切削性。此類(lèi)鋼除耐氧化性酸介質(zhì)腐蝕外，如果含有Mo、Cu等元素還能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蝕。此類(lèi)鋼中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可顯著提高其耐晶間腐蝕性能。高硅的奧氏體不銹鋼對(duì)濃硝酸具有良好的耐蝕性。由于奧氏體不銹鋼具有全面的和良好的綜合性能，在各行各業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用。[1] 奧氏體不銹鋼生產(chǎn)工藝性能良好，特別是鉻鎳奧氏體不銹鋼，采用生產(chǎn)特殊鋼的常規(guī)手段可以順利地生產(chǎn)出各種常用規(guī)格的板、管、帶、絲、棒材以及鍛件和鑄件。由于合金元素(特別是鉻)含量高而碳含量又低，多采用電弧爐加氬氧脫碳(AOD)或真空脫氧脫碳(VOD)法大批量生產(chǎn)這類(lèi)不銹鋼材，對(duì)于牌號(hào)的小批量產(chǎn)品可采用真空或非真空非感應(yīng)爐冶煉，必要時(shí)加電渣重熔。

鉻鎳奧氏體不銹鋼優(yōu)良的熱塑性使其易于施以鍛造、軋制、熱穿孔和擠壓等熱加工，鋼錠加熱溫度為1150～1260℃，變形溫度范圍一般為900～1150℃，含銅、氮以及用鈦、鈮穩(wěn)定化的鋼種偏靠低溫，而高鉻、鉬鋼種偏靠高溫。由于導(dǎo)熱差，保溫時(shí)間應(yīng)較長(zhǎng)。熱加工后工件空冷即可。鉻錳奧氏體不銹鋼熱裂紋敏感性較強(qiáng)，鋼錠開(kāi)坯時(shí)要小變形、多道次，鍛件宜堆冷。可以進(jìn)行冷軋、冷拔和旋壓等冷加工工藝和沖壓、彎曲、卷邊與折疊等成形操作。鉻鎳奧氏體不銹鋼加工硬化傾向較鉻錳鋼弱，一次退火后冷變形量可以達(dá)到70%～90%，但鉻錳奧氏體不銹鋼由于變形抗力大，加工硬化傾向強(qiáng)，應(yīng)增加中間軟化退火次數(shù)。一般中間軟化退火處理為1050～1100℃水冷。
奧氏體不銹鋼也可生產(chǎn)鑄件。為了提高鋼液的流動(dòng)性，改善鑄造性能，鑄造鋼種合金成分應(yīng)有所調(diào)整：提高硅含量，放寬鉻、鎳含量的區(qū)間，并提高雜質(zhì)元素硫的含量上限。
奧氏體不銹鋼使用前應(yīng)進(jìn)行固溶處理，以便大限度地將鋼中的碳化物等各種析出相固溶到奧氏體基體中，同時(shí)也使組織均勻化及消除應(yīng)力，從而保證優(yōu)良的耐蝕性和力學(xué)性能。正確的固溶處理制度為1050～1150℃加熱后水冷(細(xì)薄件也可空冷)。固溶處理溫度視鋼的合金化程度而定：無(wú)鉬或低鉬鋼種應(yīng)較低(≤1100℃)，而更高合金化的牌號(hào)如00Cr20Ni18Mo-6CuN、00Cr25Ni22Mo2N等宜較高(1080～1150℃)。

生產(chǎn)中廣泛采用技術(shù)，如爐外精煉率達(dá)到95%以上，連鑄比超過(guò)80%，高速軋機(jī)和精、快鍛機(jī)等普遍推廣。特別是在冶煉和加工過(guò)程中實(shí)現(xiàn)電子計(jì)算機(jī)控制，保證了產(chǎn)品質(zhì)量和性能的可靠和穩(wěn)定。
當(dāng)奧氏體不銹鋼的工作溫度等于或低于其馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)Ms 時(shí), 就會(huì)發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變。因馬氏體的比容比奧氏體的大, 由此而引起的體積膨脹和組織應(yīng)力會(huì)使零件尺寸發(fā)生變化, 終導(dǎo)致閥門(mén)泄漏。為防止材料在使用過(guò)程中發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變, 需對(duì)其進(jìn)行深冷處理。 深冷處理是將奧氏體不銹鋼材料浸在冷卻劑中進(jìn)行冷卻、保冷, 使之發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的一種工藝方法。深冷處理可使材料預(yù)行馬氏體轉(zhuǎn)變, 以保證在使用中的組織穩(wěn)定性。深冷處理一般在零件的精加工之前進(jìn)行。深冷處理的溫度應(yīng)以材料的Ms 點(diǎn)為依據(jù)。材料不同, Ms 點(diǎn)各異。即使是同一牌號(hào)的材料, 由于批次(或爐號(hào)) 的不同, 其Ms 點(diǎn)也各不相同, 而且差別很大。有的在超低溫范圍的上限附近即可產(chǎn)生馬氏體轉(zhuǎn)變。馬氏體的轉(zhuǎn)變量隨溫度的降低而增加, 為確保工件在使用過(guò)程中的組織穩(wěn)定性, 深冷處理所用介質(zhì)的溫度需等于或低于閥門(mén)工作溫度。深冷處理的冷卻介質(zhì)多采用液氮或液氦等溶液?？筛鶕?jù)閥門(mén)使用溫度來(lái)確定。浸在深冷介質(zhì)中的零件達(dá)到介質(zhì)溫度(介質(zhì)表面所冒氣泡*消失) 時(shí), 即可計(jì)算保冷時(shí)間。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn), 保冷1～2h 即能達(dá)到處理目的。時(shí)間過(guò)長(zhǎng), 對(duì)馬氏體的轉(zhuǎn)變無(wú)明顯影響。保冷結(jié)束即可將零件取出在空氣中放冷至常溫。 
經(jīng)過(guò)一次深冷處理后, 奧氏體不銹鋼的馬氏體轉(zhuǎn)變基本完成, 一般情況下可以滿(mǎn)足使用要求。對(duì)于密封性要求較嚴(yán)或靠介質(zhì)壓力密封的超低溫止回閥, 可增加深冷處理的次數(shù)。與本文相關(guān)的論文有：氣體減壓閥在草珊瑚牙膏的應(yīng)用