依據化學成分、熱處理目的的不同，奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼常采用的熱處理方式有固溶化處理、穩定化退火處理、消除應力處理以及敏化處理等。
一(yi)、固溶(rong)化處理(li)
奧氏體不銹鋼固溶化處理就是將鋼加熱到過剩相充分溶解到固溶體中的某一溫度，保持一定時間之后快速冷卻的工藝方法。奧氏體不銹鋼固溶化熱處理的目的是要把在以前各加工工序中產生或析出的合金碳化物，如（FeCr)23C6等以及σ相重新溶解到奧氏體中，獲取單一的奧氏體組織（有的可能存在少量的δ鐵素體），以保證材料有良好的機械性能和耐腐蝕性能，充分地消除應力和冷作硬化現象。
固溶化處理適(shi)合(he)任何成分和牌號(hao)的奧氏體不銹鋼。
1. 固(gu)溶(rong)化處理(li)加熱(re)溫(wen)度的選擇
奧氏(shi)體(ti)系列的(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)雖然化學成(cheng)分(fen)、種類不(bu)(bu)(bu)(bu)同，但固溶化處理加熱溫度的(de)差別不(bu)(bu)(bu)(bu)大。常(chang)見(jian)牌號奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)固溶化加熱推薦溫度范圍見(jian)表3-2.
奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)鉻碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)和σ相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分解(jie)(jie)、固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)是(shi)(shi)隨加(jia)(jia)熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)升高而(er)增(zeng)加(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。在(zai)實際加(jia)(jia)熱(re)(re)條件下，850℃左(zuo)右碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)即(ji)(ji)開始分解(jie)(jie)、固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)，但在(zai)這個(ge)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)需(xu)要(yao)(yao)長時(shi)(shi)間保(bao)溫(wen)。提高加(jia)(jia)熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)，可(ke)減少保(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間，即(ji)(ji)可(ke)使碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)充分分解(jie)(jie)和固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)。有(you)資料報道，0Cr18Ni9鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)溶(rong)(rong)入奧氏(shi)體(ti)中(zhong)，在(zai)1000℃需(xu)要(yao)(yao)10min,在(zai)1065℃需(xu)要(yao)(yao)3min,在(zai)1176℃只需(xu)要(yao)(yao)1.5min.當然，加(jia)(jia)熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)太高會(hui)帶來(lai)其(qi)他的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)利作用(yong)。所(suo)以，0Cr18Ni9、1Cr18Ni9奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)生產中(zhong)，固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)化(hua)(hua)加(jia)(jia)熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)采用(yong)1050℃左(zuo)右是(shi)(shi)適宜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)；含(han)(han)鉬(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)，因(yin)鉬(mu)會(hui)降(jiang)低固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)擴散速度(du)(du)(du)(du)，其(qi)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)化(hua)(hua)加(jia)(jia)熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)可(ke)提高一些(xie)，如(ru)(ru)采用(yong)1080℃左(zuo)右；含(han)(han)穩定化(hua)(hua)元素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)，如(ru)(ru)果采用(yong)較高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)，會(hui)使鈦或(huo)鈮的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)過(guo)度(du)(du)(du)(du)溶(rong)(rong)解(jie)(jie)而(er)不(bu)(bu)(bu)利于發揮(hui)穩定化(hua)(hua)元素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)，所(suo)以，含(han)(han)穩定化(hua)(hua)元素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)化(hua)(hua)加(jia)(jia)熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)可(ke)低一些(xie)，如(ru)(ru)1000℃左(zuo)右即(ji)(ji)可(ke)；奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)學成分中(zhong)，當形成鐵素(su)體(ti)元素(su)（以鉻當量(liang)計）和形成奧氏(shi)體(ti)元素(su)（以鎳當量(liang)計）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)例(li)在(zai)Schaeffler圖（圖1-1)上位置接近(jin)出現鐵素(su)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)區界時(shi)(shi)，此(ci)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)化(hua)(hua)處(chu)理加(jia)(jia)熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)宜取較低溫(wen)度(du)(du)(du)(du)；鑄(zhu)造奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)，因(yin)其(qi)組織成分不(bu)(bu)(bu)均勻性強，為保(bao)證固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)化(hua)(hua)處(chu)理效(xiao)果，固(gu)(gu)(gu)溶(rong)(rong)化(hua)(hua)加(jia)(jia)熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)比(bi)同牌號(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鍛材(cai)、軋材(cai)要(yao)(yao)偏高。
2. 加熱保溫時間
奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼含(han)有(you)大量(liang)的(de)合金元(yuan)素(su)，鉻的(de)碳(tan)化(hua)物溶(rong)解固(gu)(gu)溶(rong)速度較慢，鋼的(de)導熱率(lv)低(di)，所以，奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼固(gu)(gu)溶(rong)化(hua)處理的(de)加熱保溫時間比一般合金鋼要加長20%~30%.以保證內部均溫和鉻及碳(tan)化(hua)物的(de)充分固(gu)(gu)溶(rong)。
3. 固溶化處理的冷卻
經固(gu)溶(rong)加熱、保(bao)溫(wen)的(de)奧氏體不銹鋼在(zai)冷(leng)卻時，如果冷(leng)卻速度(du)不足，則已(yi)固(gu)溶(rong)于奧氏體中的(de)合金碳(tan)化物或σ相還可能析出(chu)，所以，固(gu)溶(rong)化處理的(de)冷(leng)卻速度(du)很(hen)重(zhong)要。
從(cong)理(li)論上講，固溶(rong)化冷(leng)卻(que)速(su)度(du)越快越好，但在具體生產中(zhong)會存在零件(jian)變(bian)形和殘留應(ying)力的(de)(de)(de)(de)問題(ti)。在我國和其他一些國家的(de)(de)(de)(de)標準中(zhong)，將奧氏體不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)方式標注為“快冷(leng)”，在許多情(qing)況下，對“快冷(leng)”的(de)(de)(de)(de)理(li)解可能不(bu)同(tong)，“快”的(de)(de)(de)(de)程度(du)不(bu)好界定。
綜合不同(tong)文(wen)獻資料介紹(shao)的情況，奧氏體不銹鋼固溶化冷卻(que)方式可(ke)按以下原(yuan)則掌(zhang)握。
含鉻(ge)量大(da)于(yu)(yu)22%,且含鎳較高的(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼(gang)；含碳量大(da)于(yu)(yu)0.08%的(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼(gang)；含碳量小(xiao)于(yu)(yu)或等于(yu)(yu)0.08%,但有效尺寸大(da)于(yu)(yu)3mm的(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼(gang)，應選水冷。
含(han)碳(tan)量小于(yu)或等(deng)于(yu)0.08%,但有效尺(chi)寸(cun)小于(yu)3mm的奧(ao)氏體(ti)不銹鋼，可用風冷。
有效尺寸(cun)為0.5mm以下的(de)薄板件(jian)可空冷。
截面(mian)尺寸大(da)的(de)奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼零部件(jian)毛坯(pi)即使水冷，其心(xin)部或(huo)接近(jin)心(xin)部處(chu)(chu)(chu)的(de)冷卻(que)速度也未必(bi)滿足要求(qiu)，一旦加工成零件(jian)后，這部分(fen)成為接觸介質的(de)表面(mian)，就會影響該部分(fen)的(de)耐腐蝕性(xing)能(neng)，在(zai)這種情況下，可先(xian)加工，使工作面(mian)能(neng)盡(jin)量地(di)接近(jin)固溶化(hua)冷卻(que)介質，保證較(jiao)快地(di)冷卻(que)。或(huo)者選用含穩定化(hua)元素的(de)奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼，并在(zai)固溶化(hua)處(chu)(chu)(chu)理后進行穩定化(hua)退(tui)火處(chu)(chu)(chu)理。
二、穩定(ding)化退火
穩(wen)定(ding)(ding)化退火是(shi)對含穩(wen)定(ding)(ding)化元素(su)鈦或鈮(ni)的(de)(de)(de)奧氏體(ti)不銹鋼(gang)采(cai)(cai)用的(de)(de)(de)熱(re)處理方(fang)法。采(cai)(cai)用這(zhe)種方(fang)法的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)利(li)用鈦、鈮(ni)與碳(tan)的(de)(de)(de)強結(jie)合特性、穩(wen)定(ding)(ding)碳(tan)、使其盡量不與鉻(ge)結(jie)合，最終達到(dao)穩(wen)定(ding)(ding)鉻(ge)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)，提高(gao)整在奧氏體(ti)中的(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)(ding)性，避免(mian)從晶界析出，確保材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)耐腐蝕性。
1. 穩定化處理加熱溫度的選(xuan)擇
為了達到奧(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)穩(wen)定化處理的目(mu)的，使(shi)鋼(gang)中的碳盡量形(xing)成TiC或NbC,穩(wen)定化處理加熱(re)溫(wen)度(du)的選(xuan)擇很(hen)重要。這個溫(wen)度(du)的選(xuan)擇原則應是高于（FeCr)23C6的溶解溫度（這個溫度為400~825℃),低于或略高于TiC或NbC的開始溶解溫度（TiC的溶解溫度區間為750~1120℃).在這個溫度范圍加熱、保溫、使（FeCr)23C6能充分溶解，而TiC或NbC不溶解或很少溶解。由于鈦、鈮與碳的親合力大于鉻與碳的親合力，使得從（FeCr)23C6中分解出來的碳會與鋼中其余的鈦或鈮形成新的TiC或NbC。見圖3-17。
而從（FeCr)23C6，中分解出的鉻重新溶入奧氏體中，所以，含鈦的奧氏體不銹鋼的穩定化處理加熱溫度一般推薦為850~930℃.實驗證明，含鈦的奧氏不銹鋼在這個溫度區間進行穩定化處理后，耐晶間腐蝕性能最好，見圖3-18,。
含鈮(ni)的(de)奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼穩定化處理加熱溫(wen)度取推薦(jian)溫(wen)度區間(jian)的(de)中上限即可。
2. 保(bao)溫時間(jian)
有關資料報道，TiC在900℃、NbC在920℃約1h便可充分形成。因為穩定化處理包括（FeCr)23C6的溶解、TiC或NbC的形成、鉻的固溶等過程，所以工件到溫后，保溫時間最少不能少于2h,在實際生產中，保溫2~4h即可，當然，過大的零件應延長保溫時間。在透燒后，保溫時間不小于2h.如果鋼中含碳量較高或含鈦量較低時，應適當延長保溫時間。
3. 冷(leng)卻(que)方式
奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)穩(wen)定化(hua)處(chu)理的冷(leng)(leng)卻方(fang)式和冷(leng)(leng)卻速(su)度(du)對(dui)穩(wen)定化(hua)效果(guo)沒有多大影響，所以，為(wei)了防(fang)止形(xing)狀復雜工(gong)件(jian)的變(bian)形(xing)或為(wei)保證工(gong)件(jian)的應力(li)最(zui)小(xiao)，可采用較小(xiao)的冷(leng)(leng)卻速(su)度(du)，如空冷(leng)(leng)或爐冷(leng)(leng)。根據試驗研究(jiu)結果(guo)，含鈦(tai)的奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)，從穩(wen)定化(hua)溫度(du)900℃冷(leng)(leng)卻到200℃的過程中，冷(leng)(leng)卻速(su)度(du)為(wei)0.9℃/min與(yu)15.6℃/min的試件(jian)相(xiang)比，在金相(xiang)組織、硬度(du)及(ji)耐晶間腐蝕方(fang)面沒有不同(tong)。
三、消(xiao)除應力處理
確定奧氏體不銹鋼消(xiao)除應(ying)力處(chu)理工藝方法，應(ying)根據材質(zhi)類型、使(shi)用環境、消(xiao)除應(ying)力目的(de)及工件形狀尺(chi)寸等情(qing)況，注意掌握以下原則。
1. 材質類(lei)型
這里將材質分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個類型的目的是為了說明問題的方便。Ⅰ類－含碳量≤0.03%的超低碳奧氏體不銹鋼，如 304L不銹鋼 , 316L不銹(xiu)鋼(gang) 等。Ⅱ類－含穩定化元素的奧氏體不銹鋼，如321不銹鋼 、347H不銹鋼 等。Ⅲ類－除Ⅰ、Ⅱ類外的標準型奧氏體不銹鋼。
a. Ⅰ類奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼的含碳量(liang)低于敏化溫(wen)度下奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)固(gu)溶(rong)碳量(liang)，Ⅱ類奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼由于穩定化元素的作用，使它們在固(gu)溶(rong)化加熱(re)溫(wen)度以(yi)下的任何溫(wen)度區(qu)間(jian)加熱(re)和冷(leng)卻，都基(ji)本(ben)上在保證消除一定應力(li)的同(tong)時，不(bu)產(chan)生其他不(bu)利作用。所以(yi)，它們消除應力(li)處(chu)理工藝(yi)的選擇范圍寬，不(bu)受更多限(xian)制。
b. Ⅲ類奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼為防止含鉻合(he)金碳化(hua)物的(de)析(xi)出(chu)，不(bu)可(ke)(ke)在(zai)480~950℃范圍加(jia)熱，可(ke)(ke)以(yi)在(zai)固溶化(hua)溫度加(jia)熱后快冷，也可(ke)(ke)以(yi)在(zai)480℃以(yi)下的(de)溫度加(jia)熱后緩慢冷卻，從消除應力(li)的(de)效果看，前(qian)者效果好于后者。
2. 使(shi)用(yong)環(huan)境
a. 產生嚴重(zhong)的(de)應(ying)力腐(fu)蝕環境。在(zai)選(xuan)材上，最好采用(yong)(yong)Ⅰ類(lei)或(huo)Ⅱ類(lei)奧(ao)氏體(ti)不銹鋼，并(bing)(bing)在(zai)900~1100℃之間加熱(re)后緩(huan)慢冷卻，可(ke)以較徹底地消(xiao)(xiao)除應(ying)力。如果采用(yong)(yong)皿(min)類(lei)奧(ao)氏體(ti)不銹鋼，應(ying)在(zai)固溶化溫度加熱(re)并(bing)(bing)快冷，此(ci)時可(ke)消(xiao)(xiao)除原(yuan)先的(de)應(ying)力，但(dan)由于采用(yong)(yong)急冷方式，還會(hui)產生一些新的(de)應(ying)力。為此(ci)，還可(ke)補充(chong)一次低溫去(qu)應(ying)力處理。
b. 產生晶間(jian)腐蝕(shi)環境(jing)。可加熱到固溶化溫度，Ⅰ類、Ⅱ類奧氏體不(bu)銹鋼可緩慢冷卻，Ⅱ類奧氏體不(bu)銹鋼必須快冷。
如(ru)果在工(gong)件生產(chan)中有產(chan)生敏化(hua)的可能而又在產(chan)生晶間腐蝕的環(huan)境中工(gong)作，則應(ying)采用I類(lei)奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼，加熱(re)到(dao)固溶化(hua)溫度后快冷(leng)，或采用Ⅱ類(lei)奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼，加熱(re)到(dao)穩定(ding)化(hua)溫度后緩(huan)慢冷(leng)卻。
3. 工件形狀
工(gong)件形(xing)狀復雜、易變形(xing)，應采用(yong)(yong)較低(di)的(de)加熱(re)溫(wen)(wen)度和緩慢的(de)冷卻速度，Ⅱ類奧氏體不(bu)銹鋼可以采用(yong)(yong)穩定化處理(li)加熱(re)溫(wen)(wen)度和緩慢的(de)冷卻方式。
4. 去應(ying)力的主要目(mu)的
a. 去(qu)除加工過程中產生的(de)(de)應力或去(qu)除加工后(hou)的(de)(de)殘(can)留應力。可采用固溶(rong)化處理加熱溫度并(bing)快冷(leng)，Ⅰ類、Ⅱ類奧氏(shi)體不銹鋼可采用較緩慢的(de)(de)冷(leng)卻方式。
b. 為(wei)保(bao)證工件最終尺寸(cun)的(de)穩(wen)定性。可采用低(di)的(de)加熱(re)溫(wen)度和(he)緩慢的(de)冷卻(que)速(su)度。
c. 為(wei)消除(chu)很大的殘留應(ying)(ying)(ying)力(li)。消除(chu)在(zai)工(gong)作環境中可能產生新應(ying)(ying)(ying)力(li)的工(gong)件的殘留應(ying)(ying)(ying)力(li)或(huo)為(wei)消除(chu)大截(jie)面(mian)焊(han)接(jie)件的焊(han)接(jie)應(ying)(ying)(ying)力(li)，應(ying)(ying)(ying)采用(yong)固溶化加(jia)熱溫度，Ⅲ類奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼必須快冷(leng)。這種情況最好選用(yong)Ⅰ類或(huo)Ⅱ類奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼，加(jia)熱后緩慢(man)冷(leng)卻，消除(chu)應(ying)(ying)(ying)力(li)的效果(guo)更好。
d. 為(wei)消除(chu)只能采用局(ju)部(bu)加熱方式工件(jian)的(de)殘留應(ying)力。應(ying)采取低溫度加熱并緩慢冷(leng)卻的(de)方式。
表(biao)3-3是推薦的奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼消除應力的處理方法和(he)應用條件。
說明：表中方(fang)法順序為優先選擇順序。
A: 1010~1120℃加熱保溫后緩慢冷卻。
B: 850~900℃加熱保溫后緩慢冷卻。
C: 1010~1120℃加熱(re)保溫后快速冷卻。
D: 480~650℃加(jia)熱保溫后緩慢冷卻。
E: 430~480℃加熱保(bao)溫后(hou)緩慢冷卻。
F: 200~480℃加熱保(bao)溫后緩慢冷卻(que)。
保溫(wen)時(shi)(shi)間，按每25mm,保溫(wen)1~4h,較低溫(wen)度時(shi)(shi)采用較長保溫(wen)時(shi)(shi)間。
注(zhu)：①. 在較強應力(li)腐蝕(shi)環境工作的(de)工件，最好(hao)選用I類鋼進(jin)行A處理或II類鋼進(jin)行B處理。
②. 件在制(zhi)造過程(cheng)中，產生(sheng)敏(min)化情況下應(ying)用。
③. 如(ru)果(guo)工件在最終(zhong)加工后(hou)進行(xing)C處(chu)理時，此時可采用A或B處(chu)理。
表3-3中推薦的(de)奧(ao)氏體不銹鋼(gang)消除應(ying)力的(de)熱處理方法中，有些是與(yu)奧(ao)氏體不銹鋼(gang)固溶(rong)化處理和穩(wen)定化退(tui)火方法一致(zhi)的(de)，可合(he)并進行。
四、敏化處理
敏化處理實際上(shang)不屬于奧氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼或其制品在生產(chan)制造過(guo)程中應該采(cai)用的熱處理方法。而是作為(wei)在檢(jian)驗奧氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼抗晶間腐蝕能力進行試驗時(shi)所(suo)采(cai)用的一個程序。
敏化處理實質上是使奧氏體不銹鋼對晶間腐蝕更敏感化的處理。因為敏化處理可以使奧氏體不銹鋼中的合金碳化物如（FeCr)23C6等較大程度地沿晶界析出，從而使其在晶間腐蝕介質中更快產生晶間腐蝕，以便達到快速檢驗奧氏體不銹鋼抗晶間腐蝕的能力。
在(zai)我國有關的(de)不銹鋼耐晶間腐蝕傾向試驗(yan)方法中，一般(ban)規定(ding)為(wei)(wei)含C≤0.03%或(huo)含有穩定(ding)化(hua)(hua)元素的(de)奧氏體不銹鋼的(de)敏(min)化(hua)(hua)處理制度為(wei)(wei)加熱到650℃,鍛材、軋材試片保溫2h空冷，鑄材試片保溫1h空冷。
對(dui)于一些(xie)特殊使(shi)用場合，為更嚴格地考核材料的抗晶(jing)間(jian)腐蝕能力(li)，在某(mou)些(xie)標(biao)準(zhun)中，對(dui)奧氏體不銹鋼的敏化(hua)制度(du)(du)規定(ding)得更為苛(ke)刻，依據工件將來使(shi)用的溫度(du)(du)及(ji)材料的含碳量以(yi)(yi)及(ji)是否含鉬(mu)元素等因素而采(cai)用不同的敏化(hua)制度(du)(du)。有的還(huan)對(dui)敏化(hua)處理(li)的升、降溫速(su)度(du)(du)加以(yi)(yi)控制。所以(yi)(yi)，在判定(ding)奧氏體不銹鋼晶(jing)間(jian)腐蝕傾向性大小時，應注意(yi)采(cai)用的敏化(hua)制度(du)(du)。
這里需要指出的一個現象是，在敏化溫度隨著保持時間的延長，由于（FeCr)23C6析出得更充分，所以，晶界的貧鉻情況也就更明顯，反映在晶間腐蝕效果更嚴重。但是，當保持時間繼續延長，長到足以使鉻可以擴散到晶界區，并消除晶界區的局部貧鉻效果時，則晶間腐蝕現象也會隨之解除。見圖3-19。這種效果雖然存在，但是，靠這種方法改善奧氏體不銹鋼晶間腐蝕效果，在實際生產中很少采用。
五(wu)、奧(ao)氏體不銹鋼的冷加工強化及去應力處理
奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼不(bu)能用熱(re)處(chu)理方法強化(hua)，但可以通過冷(leng)加工變形得以強化(hua)（冷(leng)作硬(ying)化(hua)、形變強化(hua)），會使強度提高、塑性下降。
1. 奧氏體不銹(xiu)鋼冷加工強化的理論基礎和(he)影響因素
奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)冷變(bian)形強化的(de)理論和效果(guo)與馬氏體不銹(xiu)鋼(gang)及(ji)其他金(jin)屬相比(bi)，有(you)其特殊性(xing)。
按(an)一般的冷(leng)(leng)變形強化理論，許多金屬材料在冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)變形過程中，會由于晶體(ti)(ti)產(chan)生缺陷、點(dian)陣畸變、位(wei)錯、亞結構等使(shi)晶體(ti)(ti)滑移受到(dao)阻力，從而使(shi)金屬得到(dao)強化。
奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼在冷加(jia)工變(bian)形過(guo)程(cheng)中，除了產(chan)生如同其他(ta)金屬(shu)材料的(de)冷加(jia)工強化現(xian)象外，還會因在形變(bian)過(guo)程(cheng)中，有部(bu)分(fen)穩定性差的(de)奧氏體轉變(bian)成(cheng)為(wei)馬氏體，而增加(jia)了奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼的(de)強化效(xiao)果。
如(ru)前(qian)所述(shu)，奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)由于(yu)(yu)Ms點低于(yu)(yu)室(shi)溫，一般情況下，其(qi)室(shi)溫組織為奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)，不(bu)會發生(sheng)向(xiang)(xiang)(xiang)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)過(guo)程。但(dan)是，受(shou)(shou)合金元素的(de)(de)影響(xiang)，奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)穩(wen)(wen)定(ding)(ding)程度(du)有(you)所不(bu)同(tong)，有(you)的(de)(de)很(hen)穩(wen)(wen)定(ding)(ding)，有(you)的(de)(de)是相對不(bu)穩(wen)(wen)定(ding)(ding)的(de)(de)，稱其(qi)為亞(ya)穩(wen)(wen)定(ding)(ding)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)。穩(wen)(wen)定(ding)(ding)性強(qiang)的(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)在接受(shou)(shou)冷(leng)加(jia)工變(bian)(bian)形時，仍保持奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)組織，而穩(wen)(wen)定(ding)(ding)性差的(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)在冷(leng)加(jia)工變(bian)(bian)形過(guo)程中，會有(you)一部分奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)發生(sheng)向(xiang)(xiang)(xiang)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)。這個由于(yu)(yu)冷(leng)加(jia)工變(bian)(bian)形引起亞(ya)穩(wen)(wen)定(ding)(ding)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)向(xiang)(xiang)(xiang)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)的(de)(de)開始(shi)溫度(du)記Md,一些研究(jiu)表明(ming)，Md高于(yu)(yu)Ms170~350℃,在室(shi)溫以上。Md點越高，說(shuo)明(ming)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)向(xiang)(xiang)(xiang)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)(bian)越容易發生(sheng)。影響(xiang)Md點溫度(du)，或(huo)者說(shuo)影響(xiang)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)冷(leng)加(jia)工變(bian)(bian)形強(qiang)化(hua)(hua)的(de)(de)因(yin)素很(hen)多，如(ru)鋼(gang)的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)成分、冷(leng)加(jia)工變(bian)(bian)形度(du)、冷(leng)加(jia)工變(bian)(bian)形溫度(du)等。下面重(zhong)點說(shuo)明(ming)化(hua)(hua)學(xue)成分和冷(leng)加(jia)工變(bian)(bian)形度(du)的(de)(de)影響(xiang)效(xiao)果。
a. 化學成分的影響
合(he)金元素(su)對奧氏體不銹(xiu)鋼冷加工(gong)變形強化的影響是復雜的，綜合(he)各方面的研究報道，基(ji)本(ben)觀點如下：
①. 對屈服強度的影(ying)響
奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼冷變形過(guo)程中(zhong)，在發(fa)生屈(qu)服(fu)前(qian)，由(you)于冷變形量(liang)(liang)不(bu)大(da)，不(bu)至于引起大(da)量(liang)(liang)奧氏體向馬(ma)氏體的(de)(de)轉變，此時，強(qiang)化效果主要是原來固溶(rong)于奧氏體中(zhong)的(de)(de)合金元素的(de)(de)固溶(rong)強(qiang)化作用結果，所(suo)以，填(tian)隙型合金元素，如碳(tan)、氮(dan)等作用較大(da)，亦即含(han)碳(tan)、氮(dan)較多的(de)(de)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)屈(qu)服(fu)強(qiang)度較高。
②. 對破斷（抗拉）強(qiang)度的(de)影響(xiang)
奧氏體不銹鋼在冷(leng)變形(xing)發生屈服后，變形(xing)量(liang)較(jiao)大(da)，強化效果(guo)(guo)明(ming)顯(xian)了，此(ci)階段影(ying)響奧氏體穩(wen)定(ding)性(xing)的因素(su)起主(zhu)導作用，即(ji)降(jiang)(jiang)低奧氏體穩(wen)定(ding)性(xing)的合(he)金元素(su)影(ying)響較(jiao)大(da)，如(ru)硅、鉬(mu)、鉻增加(jia)冷(leng)變形(xing)強化效果(guo)(guo)、提(ti)高抗(kang)拉(la)強度，而鎳、銅則減小冷(leng)變形(xing)強化的效果(guo)(guo)，降(jiang)(jiang)低抗(kang)拉(la)強度。
實際上，合金元素對(dui)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)冷(leng)加(jia)(jia)工變(bian)(bian)形的(de)(de)(de)強(qiang)化作(zuo)用(yong)是(shi)復(fu)雜的(de)(de)(de)，以碳(tan)為例，碳(tan)既有(you)對(dui)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)固溶強(qiang)化，從(cong)而(er)提高奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)冷(leng)加(jia)(jia)工變(bian)(bian)形強(qiang)化的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)，也(ye)有(you)穩(wen)定奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)，使(shi)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)向(xiang)馬氏(shi)體(ti)轉變(bian)(bian)發生困難(nan)，從(cong)而(er)降(jiang)低奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)冷(leng)加(jia)(jia)工變(bian)(bian)形強(qiang)化的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)。而(er)且，還會依(yi)碳(tan)含量(liang)的(de)(de)(de)不同，作(zuo)用(yong)程度也(ye)不同。圖3-5顯示(shi)了碳(tan)對(dui)兩種奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)冷(leng)加(jia)(jia)工強(qiang)化的(de)(de)(de)影響效(xiao)果。
鉻(ge)和(he)鎳(nie)的作用見(jian)圖 3-20 。
從圖(tu)3-20可見(jian)，當鉻量相同(tong)時，鎳的(de)硬(ying)化(hua)效果(guo)隨其(qi)含量的(de)增加(jia)而減(jian)小，這是由于(yu)鎳穩定了奧(ao)氏(shi)體(ti)，影(ying)響了奧(ao)氏(shi)體(ti)向馬氏(shi)體(ti)轉(zhuan)變的(de)結果(guo)。圖(tu)3-5含鉻相同(tong)而含鎳不同(tong)的(de)兩(liang)條曲線也驗(yan)證(zheng)了這個結論。
在鎳≤12%的(de)(de)范圍(wei)內，當鎳含量相(xiang)同時，鉻的(de)(de)硬化效(xiao)果隨(sui)鉻含量的(de)(de)增加而減(jian)小(xiao)，這是因為鉻的(de)(de)增加會(hui)使組織(zhi)中(zhong)產生δ鐵(tie)素(su)體，從(cong)而使可(ke)向馬(ma)氏體轉(zhuan)變(bian)的(de)(de)奧氏體比例減(jian)少。同時，鉻作為合金元素(su)，對奧氏體的(de)(de)轉(zhuan)變(bian)點Md也產生一定的(de)(de)降低作用，減(jian)弱了發生轉(zhuan)變(bian)的(de)(de)可(ke)能性。
在鎳≥14%的范圍內，鉻(ge)(ge)對硬化(hua)效果的作用不(bu)明顯了，這可能是(shi)因為此(ci)時的奧(ao)氏(shi)體已經很(hen)穩定了，冷加(jia)(jia)工變形(xing)已不(bu)再(zai)使奧(ao)氏(shi)體發(fa)生向馬氏(shi)體轉變，鉻(ge)(ge)只(zhi)起(qi)到固溶強化(hua)的作用，隨鉻(ge)(ge)含(han)量(liang)的增加(jia)(jia)，硬化(hua)效果也略有(you)增加(jia)(jia)。
b. 冷加工變形度(du)的影響
奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)(gong)變(bian)形(xing)強(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)的效(xiao)(xiao)果與(yu)冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)(gong)變(bian)形(xing)度(du)(du)有(you)較大(da)的關系。一般規律是隨冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)(gong)變(bian)形(xing)度(du)(du)的增加(jia)(jia)，強(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)效(xiao)(xiao)果增大(da)，即(ji)屈(qu)(qu)服強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)、抗(kang)拉強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)提(ti)高(gao)(gao)，而(er)且屈(qu)(qu)強(qiang)(qiang)(qiang)比也(ye)顯著提(ti)高(gao)(gao)，有(you)文獻報道，固溶狀態(tai)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼屈(qu)(qu)強(qiang)(qiang)(qiang)比一般為30%~45%;而(er)冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)(gong)變(bian)形(xing)強(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)后，依變(bian)形(xing)度(du)(du)不同，屈(qu)(qu)強(qiang)(qiang)(qiang)比最高(gao)(gao)可達85%~90%,這(zhe)在(zai)多(duo)年的生產(chan)實踐中也(ye)得到(dao)了證明，奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)(gong)變(bian)形(xing)度(du)(du)達到(dao)10%~12%時，屈(qu)(qu)強(qiang)(qiang)(qiang)比即(ji)可達到(dao)70%~75%.當然(ran)，隨著強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)的增加(jia)(jia)，其塑(su)性(xing)和(he)沖擊韌性(xing)將有(you)明顯的降(jiang)低。圖(tu)3-21及表3-4均顯示(shi)出了奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼隨冷(leng)加(jia)(jia)工(gong)(gong)變(bian)形(xing)度(du)(du)的增加(jia)(jia)對力學性(xing)能的影響。
還(huan)有(you)，隨著冷加工(gong)變(bian)形度的(de)增加，奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼的(de)磁導率(lv)也明(ming)(ming)顯增加，這也說明(ming)(ming)，隨著冷加工(gong)變(bian)形度的(de)增加，奧(ao)氏體向馬氏體的(de)轉變(bian)量增加了(le)。
冷加(jia)工(gong)變形(xing)(xing)雖可(ke)使奧氏體不銹鋼強化，但需要對其進行(xing)大(da)的冷加(jia)工(gong)變形(xing)(xing)，這對于截面較(jiao)大(da)或形(xing)(xing)狀(zhuang)復雜的零部件，在工(gong)藝(yi)上難以實現。
此(ci)外，由于冷加(jia)工變形后，鋼的塑性、韌性指標下降，又因有較大的應(ying)力(li)，會在應(ying)力(li)腐蝕(shi)環境中增加(jia)應(ying)力(li)腐蝕(shi)的敏感性，所以，在實際(ji)應(ying)用(yong)中受到一定(ding)的限(xian)制(zhi)。
2. 冷加工變形強(qiang)化后(hou)的去(qu)應力處(chu)理(li)
奧氏(shi)體不(bu)(bu)銹鋼或制品（彈簧，螺栓等）經冷加(jia)工變形(xing)強化后，存(cun)(cun)在(zai)(zai)較大的加(jia)工應(ying)(ying)力(li)(li)(li)，這種應(ying)(ying)力(li)(li)(li)的存(cun)(cun)在(zai)(zai)導致在(zai)(zai)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)環(huan)境中使(shi)(shi)用時，增加(jia)了(le)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐蝕(shi)的敏感(gan)性，影響尺寸的穩定性。為(wei)減小應(ying)(ying)力(li)(li)(li)，可采用去應(ying)(ying)力(li)(li)(li)處理(li)(li)（有的叫(jiao)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)松(song)弛處理(li)(li)）。一般(ban)是(shi)加(jia)熱到280~400℃保(bao)持2~3h后空冷或緩冷。去應(ying)(ying)力(li)(li)(li)處理(li)(li)不(bu)(bu)僅可減少制件的應(ying)(ying)力(li)(li)(li)，還會在(zai)(zai)延伸(shen)率無(wu)大改變的情況下，使(shi)(shi)硬度強度及彈性極(ji)限得到提(ti)高，見圖3-22和(he)表3-5。
