Аустенитни нерђајући челик се не може очврснути топлотном обрадом. Сврха термичке обраде на овим легурама је да се уклони ефекат очвршћавања хладним радом, поново раствори штетне секундарне фазе и смањи заостало напрезање на прихватљив ниво. Топлотна обрада такође може да произведе рекристализоване структуре са мањом величином зрна од хладно обрађеног нерђајућег челика.
Жарење раствором може омекшати материјале након хладног рада и растворити секундарне фазе које се могу таложити током процеса вруће обраде или заваривања. Под појмом „потпуно жарење“ обично се подразумева да је материјал у свом оптималном металуршком стању, уз потпуно растварање секундарне фазе и потпуну хомогенизацију металографске структуре. Потпуно жарени нерђајући челик има најбољу отпорност на корозију и дуктилност. Због чињенице да се жарење у чврстом раствору врши на високим температурама, жарење у ваздушном окружењу може створити оксидне љуске на површини, које се морају уклонити уклањањем каменца или декарењем како би се обновила отпорност површине на корозију.
припремити
Пре жарења, потребно је уклонити површинску масноћу, уље, течност за сечење, мазиво за формирање, обојене ознаке оловке и друге загађиваче. Жарење може проузроковати да загађивачи „изгоре“ у површину и морају се самлети, иначе је тешко уклонити. Инфилтрација загађивача који садржи угљеник у површину може изазвати карбонизацију или сензибилизацију, што може лако довести до интергрануларне корозије током употребе. Због тога је чишћење површине пре топлотне обраде кључно за обезбеђивање квалитета производа. Методе чишћења укључују намакање или прскање хемијских реагенаса. Средства за чишћење која се користе за одмашћивање нерђајућег челика укључују вруће алкалне растворе и хемијске раствараче.
Метали са ниском тачком топљења као што су олово, бакар и цинк морају се избегавати од контаминације површине. Током жарења, могу изазвати инфилтрацију границе зрна, што доводи до такозваног кртљења течног метала и интергрануларног пуцања. Због тога је пре високотемпературног третмана као што је жарење и заваривање потребно очистити заостале загађиваче на површини.
температура
Минимална температура жарења се односи на најнижу температуру на којој се микроструктура хомогенизује и раствара карбиде и интерметалне талоге. Да би се осигурало потпуно растварање талога и повратила отпорност на корозију, температура жарења мора бити виша од ове температуре. Горња граница температуре жарења је заснована на томе да нема савијања, избегавања прекомерног раста зрна и минимизирања броја оксидних скала које је тешко очистити што је више могуће. У следећој табели су наведене минималне температуре жарења за неке аустенитне нерђајуће челике. Аустенитни нерђајући челик високих перформанси захтева хомогенизацију своје микроструктуре на високим температурама, тако да је њихова температура жарења у раствору виша од оне код стандардног аустенитног нерђајућег челика.
време жарења
Одржавање температуре жарења раствора у трајању од 2-3 минута је довољно за растварање мале количине карбида и других секундарних фаза, а такође може омекшати хладно обликовани материјал. Током жарења раствором, да би се обезбедило да радни предмет достигне температуру раствора жарења споља ка унутра, време изолације је обично 2-3 минута по милиметру дебљине. Ако је количина преципитата велика, посебно код χ и σ у фази, потребно је продужити време изолације.
Ако је време жарења раствора предуго или је температура превисока, створиће се велика количина оксидне коже, што ће чишћење учинити тешким и скупим. Дуготрајно жарење такође повећава могућност неквалификоване димензионалне деформације током процеса топлотне обраде. Високи молибден и аустенитни нерђајући челик високих перформанси брзо формирају оксидне љуске у пећи са природном вентилацијом. Молибден триоксид обично испарава и напушта површину као гас. Ако је испаравање инхибирано, течни молибден триоксид ће се акумулирати на површини, убрзавајући процес оксидације. То је оно што се назива "интензивна оксидација". Мере за минимизирање оксидације челика са високим садржајем молибдена укључују:
• Избегавајте услове који инхибирају испаравање (пуњење сувише чврсто и сувише чврсто заптивање пећи);
• Материјали са јаким оксидним каменцем не могу се поново жарити;
• Избегавајте продужено излагање околини изнад минималне температуре жарења;
• Користите најнижу температуру жарења која може да се користи;
• Користите заштитну атмосферу.
атмосфера
Ваздух и оксидирајући гасови сагоревања чине најекономичнију и најефикаснију атмосферу жарења за нерђајући челик. Међутим, оксидна кожа настала жарењем на ваздуху мора бити уклоњена да би се повратила отпорност на корозију. Заштитне атмосфере као што су аргон, хелијум, водоник, крекирани амонијак, мешавина водоника и азота и вакуум могу смањити формирање оксидних љуспица, али је цена релативно висока. Светло жарење се генерално спроводи у водонику или испуцалом гасу амонијака са тачком росе од -40 степени Ц или ниже. У нормалним условима рада, жарење у заштитној атмосфери неће произвести видљиву оксидну кожу, тако да нема потребе за чишћењем након жарења.
хлађење
Да би се спречило таложење хром карбида или других интерметалних фаза, аустенитном нерђајућем челику може бити потребно брзо хлађење након жарења. Потреба за брзим хлађењем и избор методе хлађења зависе од величине попречног пресека и квалитета.
У великој већини случајева, 304Л и 316Л са танким пресецима неће исталожити штетне фазе након хлађења ваздухом. Како се повећавају величина попречног пресека, садржај угљеника и садржај легуре, повећава се и потреба за брзим хлађењем. Аустенитни нерђајући челик високих перформанси захтева брзо хлађење без обзира на дебљину. Уобичајене методе хлађења укључују принудно хлађење ваздухом, хлађење воденим распршивачем или хлађење за гашење водом. Након вакуумског жарења, гашење инертног гаса неће произвести оксидну кожу.
Ако жарени материјал и даље треба да се подвргне врућој обради као што је заваривање, најбоље је извршити максимално хлађење као што је гашење водом након жарења. Ово може учинити материјал отпорнијим на штетне ефекте изазване наредним термичким циклусима. Приликом избора метода хлађења треба узети у обзир могуће деформације и нова заостала напрезања.
Чишћење након жарења
Због високог садржаја хрома у термички обрађеној оксидној кожи, садржај хрома у металу поред оксидне коже је смањен, што резултира смањењем отпорности на корозију. Да би се у потпуности обновила отпорност на корозију, потребно је уклонити оксидну кожу и лош метални слој хрома.
Метода чишћења која се најчешће користи је пеначење за уклањање оксидног каменца, праћено испирањем киселином да би се уклонио лош метални хром. Најчешћи метод за кисељење нерђајућег челика је потапање, које се такође може обавити прскањем, гелом и машћу.
Киселина која се користи за кисељење је веома штетна и мора се користити у складу са сигурносним прописима (вентилација, ношење заштитних наочара и рукавица, ношење заштитне одеће итд.). Радни предмет након кисељења мора се неутралисати и темељно испрати великом количином чисте воде са ниским садржајем хлора. Сакупите и одложите отпадну течност одвојено у складу са локалним прописима о управљању опасним отпадом.