Austenitisch roestvast staal kan niet worden gehard door middel van een warmtebehandeling. Het doel van de warmtebehandeling van deze legeringen is om het verhardingseffect bij koud werk te verwijderen, schadelijke secundaire fasen weer op te lossen en de restspanning tot een acceptabel niveau te verminderen. Warmtebehandeling kan ook herkristalliseerde structuren met kleinere korrelgroottes in koudbewerkt roestvrij staal produceren.
Oplossingsgloeien kan materialen verzachten na koud bewerken en secundaire fasen oplossen die kunnen neerslaan tijdens heet werken of lasprocessen. De term "volledig uitgloeien" verwijst gewoonlijk naar het materiaal dat zich in zijn optimale metallurgische staat bevindt, met volledige oplossing van de secundaire fase en volledige homogenisatie van de metallografische structuur. Volledig gegloeid roestvrij staal heeft de beste corrosieweerstand en taaiheid. Vanwege het feit dat het gloeien in vaste oplossing wordt uitgevoerd bij hoge temperaturen, kan het gloeien in een luchtomgeving oxideafzettingen op het oppervlak genereren, die moeten worden verwijderd door ontkalken of beitsen om de corrosieweerstand van het oppervlak te herstellen.
voorbereiden
Vóór het uitgloeien is het noodzakelijk oppervlaktevet, olie, snijvloeistof, vormsmeermiddel, gekleurde penmarkeringen en andere verontreinigende stoffen te verwijderen. Door gloeien kunnen verontreinigende stoffen in het oppervlak "branden" en moeten ze worden gemalen, anders zijn ze moeilijk te verwijderen. De infiltratie van koolstofhoudende verontreinigende stoffen in het oppervlak kan carbonisatie of sensibilisatie veroorzaken, wat gemakkelijk kan leiden tot intergranulaire corrosie tijdens gebruik. Daarom is oppervlaktereiniging vóór de warmtebehandeling van cruciaal belang om de productkwaliteit te garanderen. Reinigingsmethoden omvatten het weken of spuiten van chemische reagentia. De reinigingsmiddelen die voor het ontvetten van roestvrij staal worden gebruikt, zijn onder meer hete alkalische oplossingen en chemische oplosmiddelen.
Er moet worden voorkomen dat metalen met een laag smeltpunt, zoals lood, koper en zink, het oppervlak vervuilen. Tijdens het uitgloeien kunnen ze korrelgrensinfiltratie veroorzaken, wat leidt tot zogenaamde vloeibare metaalverbrossing en intergranulair kraken. Daarom is het vóór behandeling op hoge temperatuur, zoals gloeien en lassen, noodzakelijk om de resterende verontreinigende stoffen op het oppervlak op te ruimen.
temperatuur
De minimale gloeitemperatuur verwijst naar de laagste temperatuur waarbij de microstructuur carbiden en intermetallische neerslagen homogeniseert en oplost. Om volledige oplossing van neerslagen te garanderen en de corrosieweerstand te herstellen, moet de gloeitemperatuur hoger zijn dan deze temperatuur. De bovengrens van de gloeitemperatuur is gebaseerd op het niet kromtrekken, het vermijden van overmatige korrelgroei en het zoveel mogelijk minimaliseren van het aantal moeilijk te reinigen oxidehuiden. De volgende tabel vermeldt de minimale gloeitemperaturen voor sommige austenitische roestvaste staalsoorten. Hoogwaardig austenitisch roestvast staal vereist homogenisatie van de microstructuur bij hoge temperaturen, waardoor de ontlatingstemperatuur hoger is dan die van standaard austenitisch roestvast staal.
uitgloeitijd
Het handhaven van de gloeitemperatuur van de oplossing gedurende 2-3 minuten is voldoende om een kleine hoeveelheid carbiden en andere secundaire fasen op te lossen, en kan ook het koudgevormde materiaal verzachten. Om ervoor te zorgen dat het werkstuk tijdens het oplossingsgloeien van buiten naar binnen de oplossingsgloeiende temperatuur bereikt, bedraagt de isolatietijd gewoonlijk 2-3 minuten per millimeter dikte. Als de hoeveelheid neerslag groot is, vooral bij χ en σ. Wanneer het in fase is, is het noodzakelijk om de isolatietijd te verlengen.
Als de uitgloeitijd van de oplossing te lang is of de temperatuur te hoog is, zal er een grote hoeveelheid oxidehuid ontstaan, waardoor het reinigen moeilijk en kostbaar wordt. Langdurig uitgloeien vergroot ook de mogelijkheid van ongekwalificeerde dimensionale vervorming tijdens het warmtebehandelingsproces. Hoog molybdeen en hoogwaardig austenitisch roestvrij staal vormen snel oxideafzettingen in een natuurlijk geventileerde oven. Molybdeentrioxide verdampt meestal en verlaat het oppervlak als gas. Als de vervluchtiging wordt geremd, zal vloeibaar molybdeentrioxide zich ophopen op het oppervlak, waardoor het oxidatieproces wordt versneld. Dit wordt "intense oxidatie" genoemd. De maatregelen om de oxidatie van staal met een hoog molybdeengehalte te minimaliseren zijn onder meer:
• Vermijd omstandigheden die vervluchtiging tegengaan (te strak vullen en de oven te strak afsluiten);
• Materialen met ernstige oxideaanslag kunnen niet opnieuw worden uitgegloeid;
• Vermijd langdurige blootstelling aan omgevingen boven de minimale gloeitemperatuur;
• Gebruik de laagst mogelijke gloeitemperatuur;
• Gebruik een beschermende atmosfeer.
sfeer
Lucht en oxiderende verbrandingsgassen vormen de meest economische en effectieve gloeiatmosfeer voor roestvast staal. De oxidehuid die ontstaat door luchtgloeien moet echter worden verwijderd om de corrosieweerstand te herstellen. Beschermende atmosferen zoals argon, helium, waterstof, gekraakte ammoniak, waterstof/stikstofmengsels en vacuüm kunnen de vorming van oxideaanslag verminderen, maar de kosten zijn relatief hoog. Heldergloeien wordt doorgaans uitgevoerd in waterstof of gekraakt ammoniakgas met een dauwpunt van -40 graad C of lager. Onder normale bedrijfsomstandigheden zal bij het uitgloeien in een beschermende atmosfeer geen zichtbare oxidehuid ontstaan, dus het is niet nodig om deze na het uitgloeien te reinigen.
koeling
Om het neerslaan van chroomcarbide of andere intermetallische fasen te voorkomen, kan austenitisch roestvast staal na het gloeien een snelle koeling nodig hebben. De behoefte aan snelle koeling en de keuze van de koelmethode zijn afhankelijk van de doorsnede en kwaliteit.
In de overgrote meerderheid van de gevallen zullen 304L en 316L met dunne secties geen schadelijke fasen veroorzaken na luchtkoeling. Naarmate de doorsnede, het koolstofgehalte en het legeringsgehalte toenemen, neemt ook de noodzaak voor snelle koeling toe. Hoogwaardig austenitisch roestvrij staal vereist een snelle koeling, ongeacht de dikte. Veel voorkomende koelmethoden zijn onder meer geforceerde luchtkoeling, watersproeikoeling of waterkoeling. Na het vacuümgloeien zal het afschrikken met inert gas geen oxidehuid veroorzaken.
Als het uitgegloeide materiaal nog een warme bewerking moet ondergaan, zoals lassen, kunt u het beste na het gloeien maximale koeling uitvoeren, zoals waterafschrikken. Dit kan het materiaal beter bestand maken tegen de nadelige effecten die worden gegenereerd door de daaropvolgende thermische cycli. Bij het selecteren van koelmethoden moet rekening worden gehouden met mogelijke vervorming en nieuwe restspanningen.
Reiniging na het gloeien
Vanwege het hoge chroomgehalte in de warmtebehandelde oxidehuid wordt het chroomgehalte van het metaal grenzend aan de oxidehuid verlaagd, wat resulteert in een afname van de corrosieweerstand. Om de corrosieweerstand volledig te herstellen, is het noodzakelijk om de oxidehuid en de slechte chroommetaallaag te verwijderen.
De meest gebruikte reinigingsmethode is kogelstralen om oxideaanslag te verwijderen, gevolgd door zuurwassen om slecht chroommetaal te verwijderen. De meest gebruikelijke methode voor het beitsen van RVS is het dompelbeitsen, dit kan ook worden uitgevoerd door middel van spuiten, gel en zalf.
Het zuur dat gebruikt wordt bij het beitsen is zeer schadelijk en moet gebruikt worden in overeenstemming met de veiligheidsvoorschriften (ventilatie, dragen van veiligheidsbril en handschoenen, dragen van veiligheidskleding, enz.). Het werkstuk moet na het beitsen worden geneutraliseerd en grondig worden gespoeld met een grote hoeveelheid schoon chloorarm water. Verzamel afvalvloeistof en voer deze afzonderlijk af volgens de plaatselijke voorschriften voor het beheer van gevaarlijk afval.