L'acer inoxidable austenític no es pot endurir mitjançant tractament tèrmic. L'objectiu del tractament tèrmic d'aquests aliatges és eliminar l'efecte d'enduriment per treball en fred, dissoldre de nou les fases secundàries nocives i reduir l'estrès residual a un nivell acceptable. El tractament tèrmic també pot produir estructures recristal·litzades amb mides de gra més petites en acer inoxidable treballat en fred.
El recuit en solució pot suavitzar els materials després del treball en fred i dissoldre les fases secundàries que poden precipitar durant els processos de treball en calent o de soldadura. El terme "recuit complet" sol referir-se a que el material es troba en el seu estat metal·lúrgic òptim, amb dissolució completa de la fase secundària i homogeneïtzació completa de l'estructura metal·logràfica. L'acer inoxidable completament recuit té la millor resistència a la corrosió i ductilitat. A causa del fet que el recuit en solució sòlida es realitza a altes temperatures, el recuit en un ambient d'aire pot generar escates d'òxid a la superfície, que s'han d'eliminar mitjançant la descalcificació o el decapat per restaurar la resistència a la corrosió de la superfície.
preparar
Abans del recuit, cal eliminar el greix superficial, l'oli, el líquid de tall, el lubricant de formació, les marques de ploma de colors i altres contaminants. El recuit pot provocar que els contaminants "cremin" a la superfície i s'han de mòlta, en cas contrari és difícil d'eliminar. La infiltració de carboni que conté contaminants a la superfície pot provocar carbonització o sensibilització, que pot provocar fàcilment corrosió intergranular durant l'ús. Per tant, la neteja de la superfície abans del tractament tèrmic és crucial per garantir la qualitat del producte. Els mètodes de neteja inclouen remull o polvorització de reactius químics. Els agents de neteja utilitzats per al desgreixatge d'acer inoxidable inclouen solucions alcalines calentes i dissolvents químics.
S'ha d'evitar que els metalls de baix punt de fusió com el plom, el coure i el zinc contaminin la superfície. Durant el recuit, poden provocar la infiltració del límit del gra, donant lloc a l'anomenada fragilitat del metall líquid i esquerdament intergranular. Per tant, abans del tractament a alta temperatura, com ara el recuit i la soldadura, cal netejar els contaminants residuals a la superfície.
temperatura
La temperatura mínima de recuit es refereix a la temperatura més baixa a la qual la microestructura s'homogeneïtza i dissol els carburs i els precipitats intermetàl·lics. Per garantir la dissolució completa dels precipitats i restaurar la resistència a la corrosió, la temperatura de recuit ha de ser superior a aquesta temperatura. El límit superior de la temperatura de recuit es basa en no deformar-se, evitant un creixement excessiu del gra i minimitzant el nombre d'escates d'òxid difícils de netejar tant com sigui possible. La taula següent enumera les temperatures mínimes de recuit per a alguns acers inoxidables austenítics. L'acer inoxidable austenític d'alt rendiment requereix l'homogeneïtzació de la seva microestructura a altes temperatures, de manera que la seva temperatura de recuit de la solució és superior a la de l'acer inoxidable austenític estàndard.
temps de recuit
Mantenir la temperatura de recuit de la solució durant 2-3 minuts és suficient per dissoldre una petita quantitat de carburs i altres fases secundàries, i també pot suavitzar el material format en fred. Durant el recuit de la solució, per tal d'assegurar que la peça de treball assoleixi la temperatura de recuit de la solució des de l'exterior cap a l'interior, el temps d'aïllament sol ser de 2-3 minuts per mil·límetre de gruix. Si la quantitat de precipitats és gran, sobretot amb χ i σ Quan en fase, cal allargar el temps d'aïllament.
Si el temps de recuit de la solució és massa llarg o la temperatura és massa alta, es generarà una gran quantitat de pell d'òxid, cosa que farà que la neteja sigui difícil i costosa. El recuit a llarg termini també augmenta la possibilitat de deformació dimensional no qualificada durant el procés de tractament tèrmic. L'alt molibdè i l'acer inoxidable austenític d'alt rendiment formen ràpidament escates d'òxid en un forn de ventilació natural. El triòxid de molibdè normalment s'evapora i surt de la superfície en forma de gas. Si s'inhibeix la volatilització, el triòxid de molibdè líquid s'acumularà a la superfície, accelerant el procés d'oxidació. Això és el que s'anomena "oxidació intensa". Les mesures per minimitzar l'oxidació de l'acer amb alt molibdè inclouen:
• Evitar les condicions que inhibeixen la volatilització (omplir massa hermèticament i tancar el forn amb massa hermètica);
• Els materials amb escala d'òxid severa no es poden tornar a recuit;
• Eviteu l'exposició prolongada a ambients per sobre de la temperatura mínima de recuit;
• Utilitzeu la temperatura de recuit més baixa que es pugui operar;
• Utilitzar una atmosfera protectora.
atmosfera
L'aire i els gasos de combustió oxidants formen l'atmosfera de recuit més econòmica i eficaç per a l'acer inoxidable. Tanmateix, la pell d'òxid generada pel recuit d'aire s'ha d'eliminar per restaurar la resistència a la corrosió. Les atmosferes protectores com l'argó, l'heli, l'hidrogen, l'amoníac esquerdat, la barreja d'hidrogen/nitrogen i el buit poden reduir la formació d'escates d'òxid, però el cost és relativament elevat. El recuit brillant es realitza generalment en hidrogen o gas d'amoníac esquerdat amb un punt de rosada de -40 graus C o inferior. En condicions de funcionament normals, el recuit en una atmosfera protectora no produirà pell d'òxid visible, de manera que no cal netejar-lo després del recuit.
refredament
Per evitar la precipitació de carbur de crom o altres fases intermetàl·liques, l'acer inoxidable austenític pot requerir un refredament ràpid després del recuit. La necessitat d'un refredament ràpid i l'elecció del mètode de refrigeració depenen de la mida i el grau de la secció transversal.
En la gran majoria dels casos, 304L i 316L amb seccions primes no precipitaran fases nocives després del refredament per aire. A mesura que augmenta la mida de la secció transversal, el contingut de carboni i el contingut d'aliatge, també augmenta la necessitat d'un refredament ràpid. L'acer inoxidable austenític d'alt rendiment requereix un refredament ràpid independentment del gruix. Els mètodes de refrigeració habituals inclouen el refredament per aire forçat, el refredament per aspersió d'aigua o el refredament per extinció d'aigua. Després del recuit al buit, l'extinció de gas inert no produirà pell d'òxid.
Si el material recuit encara s'ha de sotmetre a un processament en calent, com ara la soldadura, el millor és realitzar un refredament màxim, com ara l'extinció d'aigua després del recuit. Això pot fer que el material sigui més resistent als efectes adversos generats pels cicles tèrmics posteriors. A l'hora de seleccionar els mètodes de refrigeració, s'han de tenir en compte les possibles deformacions i noves tensions residuals.
Neteja després del recuit
A causa de l'alt contingut de crom a la pell d'òxid tractada tèrmicament, el contingut de crom del metall adjacent a la pell d'òxid es redueix, donant lloc a una disminució de la resistència a la corrosió. Per restaurar completament la resistència a la corrosió, cal eliminar la pell d'òxid i la capa de metall de crom pobre.
El mètode de neteja més utilitzat és el granallat per eliminar l'escala d'òxid, seguit d'un rentat àcid per eliminar el crom metall pobre. El mètode més comú per al decapat d'acer inoxidable és el decapat per immersió, que també es pot realitzar amb polvorització, gel i pomada.
L'àcid utilitzat per al decapat és molt nociu i s'ha d'utilitzar d'acord amb les normes de seguretat (ventilació, ús d'ulleres i guants, roba de seguretat, etc.). La peça després del decapat s'ha de neutralitzar i esbandir a fons amb una gran quantitat d'aigua neta amb poc clor. Recolliu i elimineu el líquid residual per separat d'acord amb la normativa local de gestió de residus perillosos.