热处理工艺的不当会导致不锈钢封头木材出现裂纹

近年来由于不锈钢的优良特性，不锈钢行业迅猛发展，同时带动了不锈钢封头的发展。不锈钢封头的加工工艺一般分为冷加工和热加工两种。冷加工封头形状规整，尺寸准确且一致性好，加工过程中不会发生材质劣化，特别不适合不锈钢封头加工。但冷加工有时也会降低不锈钢的抗蚀能力，这种影响是相当特殊的，取决于化学成分、冷加工程度及均匀性、后续的热处理及环境的介质等。冷加工成型的不锈钢封头热处理后母材部分出现细小裂纹是什么原因导致的呢?

1.结果讨论及分析

根据检测结果, 基本可以判定该不锈钢封头母材发生了晶间腐蚀, 在受力之后产生晶间应力腐蚀开裂。造成这种开裂的原因经分析讨论, 存在以下几种可能:

(1) 夹杂物的影响。不同形态的夹杂物混杂在金属内部, 在一定程度上会破坏金属的连续性和完整性, 且由于夹杂物同金属之间的结合情况不同、弹性和塑性的不同以及热膨胀系数的差异, 常使金属材料的力学性能和耐蚀性等受到显著影响, 同时也常常影响加工零件的表面质量和加工工具的寿命。

(2) 热处理工艺的影响。该S30408不锈钢封头在成型后又经过1 000℃热处理, 且在空气中缓慢冷却。就冷却速度而言, 重要的不是冷却速率本身, 而是封头通过敏化区间所经历的时间, 已知奥氏体不锈钢在550~850℃缓慢冷却时, 晶界有高铬的碳化物Cr23C6析出, 造成碳化物邻近部分贫铬, 引起晶间腐蚀的倾向。这种腐蚀使晶粒间的结合力大大削弱, 严重时可使机械强度完全丧失, 因此遭受这种腐蚀的不锈钢, 经不起轻轻敲击便破碎成细粒。

要防止或减缓晶间腐蚀应采用如下措施:

(1) 通过适当改变设计, 不改变钢号, 往往可以清理因腐蚀引起的失效, 要考虑的因素包括接头设计, 表面连续性及应力集中。

(2) 如必须热处理, 则需选择合适的热处理工艺, 考虑在热处理温度下的组织稳定性。表面必须清洁、无油、油脂、油漆等含碳物质, 因为这些物质在高温时可能被吸收而增加含碳量。

综上分析，应用S30408不锈钢制作封头, 需尽量避免由材料质量、晶间腐蚀等带来的不良影响。晶间腐蚀是造成开裂的主要原因, 因此在加热过程特别是在焊接时, 应尽量避免敏化温度区 (450~850℃) , 在敏化温度区停留时间越短, 发生晶间腐蚀的几率越小。同时可采取固溶热处理、稳定化处理等措施来防止晶间腐蚀。