Аустенитная нержавеющая сталь размягчается путем обработки твердым раствором. Как правило,труба из нержавеющей сталиНагревают примерно до 950–1150 °C и выдерживают некоторое время, чтобы карбиды и различные легирующие элементы полностью и равномерно растворились в аустените, после чего быстро охлаждают, не давая углероду и другим легирующим элементам выпасть в осадок, и получают чистую аустенитную структуру, что называется обработкой твердым раствором.
Роль обработки твердым раствором тройная.
1. Необходимо обеспечить однородность структуры и состава стальной трубы, что особенно важно для сырья, поскольку температура прокатки и скорость охлаждения каждого участка горячекатаной проволоки различны, что приводит к неоднородной организационной структуре. При высоких температурах атомная активность усиливается, σ-фаза растворяется, и химический состав становится однородным. После быстрого охлаждения получается однородная однофазная структура.
2. Исключить упрочнение при холодной обработке для облегчения дальнейшей обработки в холодных условиях.
В результате обработки твердым раствором восстанавливается искаженная кристаллическая решетка, происходит рекристаллизация вытянутых и разрушенных зерен, устраняется внутреннее напряжение, снижается прочность стальной трубы на растяжение и увеличивается коэффициент удлинения.
3. Восстановить присущую нержавеющей стали коррозионную стойкость.
Из-за осаждения карбидов и дефектов кристаллической решетки, вызванных холодной обработкой, коррозионная стойкость нержавеющей стали снижается. После обработки раствором коррозионная стойкость стальной трубы возвращается к исходному состоянию. Для труб из нержавеющей стали тремя элементами обработки раствором являются температура, время выдержки и скорость охлаждения. Температура твердого раствора в основном определяется химическим составом. В целом, для марок с большим количеством легирующих элементов и высоким содержанием их необходимо соответственно повышать температуру твердого раствора. Особенно для стали с высоким содержанием марганца, молибдена, никеля и кремния размягчение может быть достигнуто только путем повышения температуры твердого раствора и полного растворения. Однако, когда температура твердого раствора стабилизированной стали, такой как 1Cr18Ni9Ti, высока, карбиды стабилизирующих элементов полностью растворяются в аустените и осаждаются в виде Cr23C6 на границах зерен во время последующего охлаждения, вызывая межкристаллитную коррозию. Для предотвращения разложения или образования твердого раствора карбидов (TiC и Nbc) стабилизирующих элементов обычно используется нижний предел температуры образования твердого раствора.
Как говорится, нержавеющая сталь — это сталь, которая не ржавеет легко. Некоторые виды нержавеющей стали обладают как нержавеющими свойствами, так и кислотостойкостью (коррозионной стойкостью). Нержавеемость и коррозионная стойкость нержавеющей стали обусловлены образованием на её поверхности оксидной пленки, обогащенной хромом (пассивирующей пленки). Между ними нержавеющесть и коррозионная стойкость являются относительными. Эксперименты показали, что коррозионная стойкость стали в слабых средах, таких как атмосфера или вода, и в окислительных средах, таких как азотная кислота, возрастает с увеличением содержания хрома в стали, причем это увеличение пропорционально увеличению содержания воды. Когда содержание хрома достигает определенного процента, коррозионная стойкость стали резко меняется, то есть от легко ржавеющей к нелегко ржавеющей, от неустойчивой к коррозии к коррозионностойкой.
Дата публикации: 14 сентября 2023 г.