不锈钢光亮退火有何目的和要求

来源:热处理技术图解手册作者:崔振铎

清除加工硬化获取满意的金相组织
    光亮退火炉主要用来进行不锈钢在保护气氛下的成品热处理。当使用性能要求不同时,对光亮退火后金相组织的要求就不同,光亮热处理的工艺也不同。
    300系列奥氏体不锈钢典型的热处理工艺是固溶处理。在升温过程中使碳化物溶入奥氏体,加热到1050~1150℃,适当保温一段短时间,使碳化物全部溶解于奥氏体,然后迅速冷却到350℃以下,得到过饱和固溶体即均匀的单向奥氏体组织。这一热处理工艺的关键是快速冷却,要求冷却速度达到55℃/s,快速通过碳化物固溶后的再析出温度区(550~850℃)。保温时间要尽量短,否则晶粒粗大,影响表面光洁度。
    400系列铁素体不锈钢加热温度比较低(900℃左右),并较多采用缓冷获得退火软化组织。马氏体不锈钢采用退火方式,还可采用分段淬火回火的方式处理。
    从上述可知300系列与400系列不锈钢在热处理制度上差异很大,要想获得合格的金相组织,就要求光亮退火炉的冷却段设备有很大的调节余地。所以,现代先进的光亮退火炉,在其冷却段往往采用强对流冷却,设三个冷却段,可单独调节风量。沿带钢的宽度方向又分三个区段,通过风量导流调节带钢宽度方向的冷却速度,控制板型
    不锈钢冷轧带钢热处理的另一关键问题是要求整根带钢在宽度、长度上组织都很均匀。马弗式光亮退火炉采用大尺寸马弗管,从马弗管外部均匀地组织加热气流螺旋式环绕而过,使带钢均匀加热。而要确保带钢沿长度方向的组织均匀,就要保持带钢在加热炉中的线速度不变。所以,在现代立式光亮热处理炉前后都装有可精密调整的辊式张力调整装置。它不但要使带钢进出口速度满足热处理速度的要求,不受活套量空套或满套的影响,而且要根据带钢的板型情况建立并精密调整带钢小张力,满足板型的要求。
    获得无氧化光亮的表面
    光亮退火,是在H2保护气氛下对带钢进行热处理。要达到BA板的要求,必须非常严格地控制炉内保护气氛,尽量避免氧化。H2保护气氛下氧化是怎样发生的呢
    不锈带钢的主要合金成分有Fe、Cr、Ni、Mn、Ti、Si等。在退火温度范围内,Fe、Ni的氧化不是主要问题。但Cr、Mn、Si、Ti的氧化区间恰好在加热温度范围内。正是这些合金元素的氧化影响了带钢的表面光亮度。特别是铬的氧化使带钢表面脱铬,会降低不锈钢的耐蚀性。当Cr含量在17%~18%、Ti含量在0.5%时,H2露点必须低于-60℃,才能避免Cr、Ti在800C~1150℃加热区间内的氧化。
    同时在炉内如何保持保护气体的纯净度也是需被重视的。就这一点来说,马弗罩密封性好,又不会发生如电加热炉体材料对保护气氛的污染,提供了较纯净的环境空间。加之,立式炉的带钢出入口都位于炉子的最下部,炉压稳定,因而与卧式炉相比,空气进入的危险小得多。但光亮退火炉的进出口密封箱、带钢运送段、张力调节辊及炉顶导向辊箱都应确保达到百万分之几(ppM级)的密封要求,使氧气、水汽不能进入,保护气体不能泄出。