不锈钢锻件的热处理工艺需根据材料类型（奥氏体、马氏体、双相钢等）和使用要求（耐蚀性、强度、耐磨性）制定。以下是分钢类的详细热处理规范及关键控制点：

一、奥氏体不锈钢锻件（如304、316）

1. 固溶处理（Solution Annealing）

目的：溶解碳化物，消除加工应力，恢复耐蚀性。

工艺参数：

温度：1040~1150℃（316含Mo取上限）。

保温时间：1~1.5 min/mm（壁厚≤50mm），大截面件需延长。

冷却方式：水淬（厚度＜3mm可空冷），冷却速率＞55℃/s（避免敏化）。

关键控制：

避免450~850℃敏化区间缓慢冷却（防止晶间腐蚀）。

表面需清洁，防止渗碳（炉内气氛含氧量＜5ppm）。

2. 稳定化处理（含Ti/Nb钢种如321、347）

温度：870~900℃保温2~4h，缓冷。

作用：促使TiC/NbC优先形成，固定游离碳。

二、马氏体不锈钢锻件（如420、440C）

1. 淬火处理

奥氏体化：

温度：980~1050℃（440C取1020~1060℃）。

保温时间：30min + 1min/mm（盐浴炉可缩短50%）。

冷却：

油淬（薄件）或空淬（高合金如440C）。

需在1min内冷却至Ms点（约200℃）以下。

注意：淬火后立即回火（防止开裂）。

2. 回火工艺

材料低温回火（耐磨）高温回火（韧性）

420 150~300℃, HRC 50~55 500~600℃, HRC 35~45 

440C 200~300℃, HRC 56~58 400~500℃, HRC 48~52 

三、双相不锈钢锻件（如2205、2507）

1. 固溶处理

温度：1020~1100℃（2205）、1040~1150℃（2507）。

冷却：水淬（≥50℃/s），确保奥氏体/铁素体比例≈50/50。

禁忌：避免在600~1000℃长时间停留（防止σ相析出）。

2. 时效处理（超级双相钢如2507）

工艺：550~600℃保温4h，空冷。

目的：析出二次奥氏体，提升强度。

四、沉淀硬化不锈钢（如17-4PH、15-5PH）

1. 固溶处理

温度：1040℃±15℃（Ac₃以上50℃），空冷或油冷。

组织：获得过饱和马氏体。

2. 时效处理

性能需求时效温度硬度（HRC）特点

高强 480℃±5℃ 40~45 H900状态，抗拉≥1310MPa 

高韧 620℃±5℃ 30~35 H1150状态，耐蚀性更优 

五、热处理设备与气氛控制

炉型选择：

电炉（控温精度±5℃）或燃气炉（需防氧化）。

真空炉（高附加值件，氧含量＜0.1%）。

保护气氛：

氢气/氩气（还原性，用于马氏体钢）。

氮气（奥氏体钢慎用，防氮化脆性）。

六、质量检测标准

项目检测方法合格标准

硬度 HRC/HB测试（ASTM E18） 按材料规范（如17-4PH H900: HRC 40~45） 

耐蚀性 盐雾试验（ASTM G48） 720h无点蚀（316L） 

金相组织 电解腐蚀+显微镜（ASTM E407） 奥氏体钢：无连续碳化物网；双相钢：α/γ比例40~60% 

七、常见缺陷与对策

缺陷原因解决措施

晶间腐蚀 敏化（奥氏体钢） 提高冷却速率或添加稳定化元素（Ti/Nb） 

σ相脆化 双相钢在700℃以上停留 严格控制固溶后冷却速度 

淬火裂纹 马氏体钢冷却过快 预冷至Ms点以上50℃再油淬 

八、工艺记录与追溯

数据记录：温度曲线、冷却速率、炉气分析结果。

标识管理：每批次锻件打钢印（热处理状态代号如"SA"表示固溶）。

对于大型不锈钢锻件（如核电法兰），需采用差温热处理（局部加热）以减少变形。建议通过JMatPro软件模拟相变过程优化参数。

---

我们只做好锻件 不锈钢锻件www.forging1.com

文章原创如需转载请注明永鑫生锻造厂提供！