超低溫閥門用奧氏體無錫不銹鋼深冷處理

大部分Cr - Ni 奧氏體無錫不銹鋼在常溫下處于亞穩定狀態, 而在超低溫范圍內會因晶格畸變而發生馬氏體轉變。馬氏體開始轉變時的溫度即為馬氏體轉變點(亦稱相變點) , 用符號Ms 來表示。Ms 點的溫度主要取決于固溶在奧氏體內合金元素的量。

　　當奧氏體無錫不銹鋼的工作溫度等于或低于其馬氏體轉變點Ms 時, 就會發生馬氏體轉變。因馬氏體的比容比奧氏體的大, 由此而引起的體積膨脹和組織應力會使零件尺寸發生變化, 最終導致閥門泄漏。為防止材料在使用過程中發生馬氏體轉變, 需對其進行深冷處理。

　　深冷處理是將奧氏體無錫不銹鋼材料浸在冷卻劑中進行冷卻、保冷, 使之發生馬氏體轉變的一種工藝方法。深冷處理可使材料預先進行馬氏體轉變, 以保證在使用中的組織穩定性。深冷處理一般在零件的精加工之前進行。深冷處理的溫度應以材料的Ms 點為依據。材料不同, Ms 點各異。即使是同一牌號的材料, 由于批次(或爐號) 的不同, 其Ms 點也各不相同, 而且差別很大。有的在超低溫范圍的上限附近即可產生馬氏體轉變。馬氏體的轉變量隨溫度的降低而增加, 為確保工件在使用過程中的組織穩定性, 深冷處理所用介質的溫度需等于或低于閥門工作溫度。深冷處理的冷卻介質多采用液氮或液氦等溶液。可根據閥門使用溫度來確定。浸在深冷介質中的零件達到介質溫度(介質表面所冒氣泡完全消失) 時, 即可計算保冷時間。根據實踐經驗, 保冷1～2h 即能達到處理目的。時間過長, 對馬氏體的轉變無明顯影響。保冷結束即可將零件取出在空氣中放冷至常溫。

　　經過一次深冷處理后, 奧氏體無錫不銹鋼的馬氏體轉變基本完成, 一般情況下可以滿足使用要求。對于密封性要求較嚴或靠介質壓力密封的超低溫止回閥, 可增加深冷處理的次數。