オーステナイト系ステンレス鋼を固溶処理により軟化させます。一般的に、ステンレス鋼パイプ炭化物およびさまざまな合金元素がオーステナイトに完全かつ均一に溶解されるように、約 950 ～ 1150°C に加熱され、しばらく保持され、その後急速に急冷されて冷却されます。、炭素および他の合金元素は析出する時間がなく、純粋なオーステナイト構造が得られます。これは固溶体処理と呼ばれます。
固溶体処理の役割は3つあります。
1. 熱間圧延線材は各部の圧延温度や冷却速度が異なり、組織組織が不均一になるため、素材としては特に重要な鋼管の組織・組成を均一にすることが重要です。高温では原子の活動が活発になり、σ相が溶解し、化学組成が均一になります。急冷後は均一な単相構造が得られます。
2. 加工硬化を排除して、継続的な冷間加工を容易にします。
固溶化処理により、歪んだ結晶格子が回復し、伸びて折れた結晶粒が再結晶化し、内部応力が解消され、鋼管の引張強さが低下し、伸び率が増加します。
3. ステンレス本来の耐食性を回復します。
ステンレス鋼は冷間加工により炭化物の析出や格子欠陥が発生し、耐食性が低下します。溶体化処理後、鋼管の耐食性は元の状態に戻ります。ステンレス鋼管の場合、溶体化処理の三要素は温度、保持時間、冷却速度です。固溶温度は主に化学組成に基づいて決定されます。一般に、合金元素の種類が多く含有量が多いグレードの場合、それに応じて固溶温度を高くする必要があります。特にマンガン、モリブデン、ニッケル、シリコンの含有量が高い鋼の場合、固溶温度を上げて完全に溶解することによってのみ軟化効果が得られます。しかし、1Cr18Ni9Tiなどの安定化鋼の固溶温度が高い場合、安定化元素の炭化物はオーステナイトに完全に溶解し、その後の冷却中に粒界にCr23C6の形で析出し、粒界腐食を引き起こします。安定化元素の炭化物（TiCやNbc）の分解や固溶を防ぐために、一般的に下限固溶温度が採用されます。
ステンレスは、よく言われるように錆びにくい鋼です。ステンレス鋼の中には、ステンレスの性質と耐酸性（耐食性）を併せ持つものもあります。ステンレス鋼とステンレス鋼の耐食性は、その表面にクロムを多く含む酸化皮膜（不動態皮膜）が形成されることによるものです。このうち、ステンレス性と耐食性は相対的なものです。実験によると、大気や水などの弱い媒体や硝酸などの酸化性媒体における鋼の耐食性は、鋼中のクロム水含有量の増加に伴い増加し、それに比例して増加することが示されています。クロムの含有量が一定の割合に達すると、鋼の耐食性は、錆びやすい状態から錆びにくい状態、腐食しにくい状態から腐食しにくい状態へと急激に変化します。
投稿日時: 2023 年 9 月 14 日