近年來由于不銹鋼的優(yōu)良特性，不銹鋼行業(yè)迅猛發(fā)展，同時帶動了不銹鋼封頭的發(fā)展。不銹鋼封頭的加工工藝一般分為冷加工和熱加工兩種。冷加工封頭形狀規(guī)整，尺寸準確且一致性好，加工過程中不會發(fā)生材質劣化，特別不適合不銹鋼封頭加工。但冷加工有時也會降低不銹鋼的抗蝕能力，這種影響是相當特殊的，取決于化學成分、冷加工程度及均勻性、后續(xù)的熱處理及環(huán)境的介質等。冷加工成型的不銹鋼封頭熱處理后母材部分出現(xiàn)細小裂紋是什么原因導致的呢?

1.結果討論及分析

根據(jù)檢測結果, 基本可以判定該不銹鋼封頭母材發(fā)生了晶間腐蝕, 在受力之后產生晶間應力腐蝕開裂。造成這種開裂的原因經分析討論, 存在以下幾種可能:

(1) 夾雜物的影響。不同形態(tài)的夾雜物混雜在金屬內部, 在一定程度上會破壞金屬的連續(xù)性和完整性, 且由于夾雜物同金屬之間的結合情況不同、彈性和塑性的不同以及熱膨脹系數(shù)的差異, 常使金屬材料的力學性能和耐蝕性等受到顯著影響, 同時也常常影響加工零件的表面質量和加工工具的壽命。

(2) 熱處理工藝的影響。該S30408不銹鋼封頭在成型后又經過1 000℃熱處理, 且在空氣中緩慢冷卻。就冷卻速度而言, 重要的不是冷卻速率本身, 而是封頭通過敏化區(qū)間所經歷的時間, 已知奧氏體不銹鋼在550~850℃緩慢冷卻時, 晶界有高鉻的碳化物Cr23C6析出, 造成碳化物鄰近部分貧鉻, 引起晶間腐蝕的傾向。這種腐蝕使晶粒間的結合力大大削弱, 嚴重時可使機械強度完全喪失, 因此遭受這種腐蝕的不銹鋼, 經不起輕輕敲擊便破碎成細粒。

要防止或減緩晶間腐蝕應采用如下措施:

(1) 通過適當改變設計, 不改變鋼號, 往往可以清理因腐蝕引起的失效, 要考慮的因素包括接頭設計, 表面連續(xù)性及應力集中。

(2) 如必須熱處理, 則需選擇合適的熱處理工藝, 考慮在熱處理溫度下的組織穩(wěn)定性。表面必須清潔、無油、油脂、油漆等含碳物質, 因為這些物質在高溫時可能被吸收而增加含碳量。

綜上分析，應用S30408不銹鋼制作封頭, 需盡量避免由材料質量、晶間腐蝕等帶來的不良影響。晶間腐蝕是造成開裂的主要原因, 因此在加熱過程特別是在焊接時, 應盡量避免敏化溫度區(qū) (450~850℃) , 在敏化溫度區(qū)停留時間越短, 發(fā)生晶間腐蝕的幾率越小。同時可采取固溶熱處理、穩(wěn)定化處理等措施來防止晶間腐蝕。