低溫用奧氏體不銹鋼閥門零件的深冷處理

由溫度應力引起彈性和塑性畸變 
在深冷過程中，由于零件各部分的溫度差或由于不同組織間某些物理性能的差異，引起收縮不均，就產生了溫度應力，當應力低于材料的彈性極*，就僅使零件產生可逆性的彈性扭曲。當某一部分的溫度應力超過了材料的屈服相*，零件將發生不可逆轉的扭曲變形。 
實踐證明，無論那種原因引起的變形，其對零部件結構形式是非常敏感的，因此對低溫閥門要十分注意結構形式的選擇和設計。 
深冷處理 
由上述原因引起的變形，都會在使用中影響閥門的密封性。對于可逆的變形，一般是通過改進結構設計來解決，而為了消除*性的變形，一種辦法是選擇那些穩定性較高的材料，以便在應用中不發生馬氏體轉變，從而減少變形，如用316L材料代替304材料。但由于受成本等因素的制約，通常選用304（0Cr18Ni9）不銹鋼，并通過深冷處理使馬氏體轉變和變形得充分發生。然后，通過精加工，使零件中保持組織和尺寸的相對穩定性。 
處于室溫的奧氏體不銹鋼大部分是處在亞穩定狀態的，當繼續冷卻至Ms點溫度以下，或在某一溫度范圍內長期保持都會發生馬氏體轉變。而在Ms點以上，由于加工變形的作用，也會有馬氏體轉變奧氏體不銹鋼的馬氏體轉變過程及其zui終產物，主要取決于化學成分。 
深冷處理 
通過實踐，確定其工藝參數。進行深冷處理的溫度界限為-100℃，凡用于-100℃以下，各種類型閥門的閥體、閥蓋和密封件需做深冷處理，低溫處理的溫度應不大于閥門的實際使用溫度。深冷時間由30min延長到70h，試樣的變形量和馬氏體轉變，均無明顯規律性變化，基本表明了短時間內成核并立即長大的特點。為了保證深冷處理充分、均衡，選用2h。當保留時間為2h，深冷處理的次數從1次增加到8次，試樣的變形量和馬氏體轉變量均無明顯規律性增多。經反復深冷處理，馬氏體的量在不斷增加。密封零件經一次深冷處理并重新研平，經再次深冷處理后，其變形量非常微小，為了同時兼顧到等溫馬氏體轉變的影響，保冷時間選2~3h，對于釋介質壓力密封的低溫止回閥除經深冷處理外，還要根據試壓的具體情況增加深冷次數及延長深冷時間，直至密封性合格。 
對奧氏體不銹鋼制造的閥門零件進行深冷處理時，雖然主要是為了解決變溫馬氏體轉變引起的變形問題，但與此同時，也必然伴隨著等溫馬氏體轉變。對于那些精度要求很高的止回閥密封件，只要通過增加保冷時間和增加深冷次數及深玲后進行適當的時效處理，也是有效果的。 
結論 
用奧氏體不銹鋼制作低溫閥門的零件，并進行深玲處理后，會有效地解決低溫下變形的問題。但是，如果材料選用不當，或者材料的熱處理不充分及不適當，將會給低溫閥門帶來致命的缺陷，其零件無論進行怎樣的深冷處理，都不會改變其低溫變形的特點，從而難以保證低溫閥門產品的密封等性能。因此，制作低溫閥門的零件時，須使用在低溫條件下有良好韌性的材料，并進行適當的深冷處理，才能保證其性能。