[發明專利]一種高碳馬氏體耐酸不銹鋼精密零件精準熱處理淬火工藝

在審

• 申請號: 201810364029.6
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108411072A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 黃石高校智源技術咨詢服務有限公司
• 主分類號: C21D1/18
• 分類號: C21D1/18;C21D1/58;C21D9/00;C21D6/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明是一種高碳馬氏體耐酸不銹鋼精密零件精準熱處理淬火工藝，材料為瑞典ASSAB ELMAX高碳馬氏體耐酸不銹鋼，主要合金成份為1.70%C 18%Cr 0.8%Si 1.0%Mo 3.0%V 0.3%Mn，本發明所述的熱處理工藝采用分級加熱，使受熱更加均勻；采用三次回火，不同的厚度用不同保溫時間，可精細控制工件的內部晶相組織，晶粒生長，回火后進行兩次冷處理，使之殘余奧氏體繼續向馬氏體轉變、達到消除殘余奧氏體，消除蠕變、穩定尺寸并減少晶間腐蝕斷裂的傾向，提高耐蝕性和材料的強度，使零件耐磨性好、壽命長、可靠性高、高溫尺寸穩定（附圖1）。

技術領域

本發明屬于特種不銹鋼材料熱處理領域，具體涉及一種ASSAB ELMAX瑞典進口高碳高鉻耐酸馬氏體不銹鋼精密零件的精準熱處理淬火工藝。

背景技術

隨著我國制造業的升級，一些精密設備對零部件的要求越來越苛刻，國產材料在某些性能方面不能滿足其要求，只得采用相關先進的進口材料；ASSAB ELMAX瑞典牌號，是一種高純凈度、組織均勻、晶粒細化的高碳高鉻耐熱耐酸不銹鋼，主要合金成份為1.70%C18%Cr 0.8%Si 1.0%Mo 3.0%V 0.3%Mn，常用的硬度HRC58－HR60，具有高的耐磨性與耐蝕性，主要用于制造在腐蝕環境和無潤滑強氧化氣氛中工作的精密零件，用于添加了纖維的工程塑膠制品、IC、連接器、開關、電阻等電子零件加工的精密模具；因其高碳高鉻而導熱性差，工件厚度、合金成份也對熱處理工藝影響較大，導致熱處理工藝復雜，如熱處理不當不但難發揮其優良性能，質量也難以控制，容易批量報廢；為此，本發明人也申報了一種高碳高鉻馬氏體不銹鋼精密零件的熱處理淬火工藝專利（申請號2017112156669），取得了較好的效果；

在諸如半導體芯片封裝模中的凸模、凹模精密零件，采用了ASSAB ELMAX馬氏體耐酸不銹鋼材料，要求硬度高、耐磨性好、高溫尺寸穩定、壽命長、可靠性高；但零件的厚度不同，其高碳高鉻導熱性差，采通用的不銹鋼熱處理工藝，不但難以精確可靠地控制其淬火硬度，也難以可靠地保證其淬透性和精確地控制材料內部晶相組織變化，存在10－20%的殘余奧氏體組織，受熱不穩定，向馬氏體轉變產生漸變，導致零件在工作過程中產生蠕變，其晶間腐蝕斷裂的傾向也降低材料的耐蝕性和材料的強度，難以達到使用要求；這就需要根據不同的工件厚度、不同的硬度要求，采取精準的熱處理溫度和時間工藝參數，以可靠地保證其淬透性，精確控制材料內部組織變化、消除殘余奧氏體，達到精確的零件硬度和在使用過程中不發生蠕變，保持尺寸穩定的要求。

發明內容

本發明主要是解決現有技術所存在的技術問題，是針對一種精密半導體芯片封裝模中的凸模、凹模零件，提供一種高碳馬氏體耐酸不銹鋼精密零件精準熱處理淬火工藝，材料為瑞典進口高碳馬氏體耐酸不銹鋼ASSAB ELMAX，主要合金成份為1.70%C 18%Cr 0.8%Si1.0%Mo 3.0%V 0.3%Mn，是根據不同的工件厚度采用不同的保溫時間、以可靠地保證其淬透性和精確地控制材料內部晶細化組織均勻穩定；三次回火兩次冷處理，使殘余奧氏體繼續向馬氏體轉變、達到消除殘余奧氏體，消除蠕變、穩定尺寸并減少晶間腐蝕斷裂的傾向，提高耐蝕性和材料的強度，使零件耐磨性好、壽命長、可靠性高、高溫尺寸穩定，達到精密半導體IC封裝模的使用要求。

1、一種高碳馬氏體耐酸不銹鋼精密零件精準熱處理淬火工藝，其特征在于，主要是通過下述步驟及技術方案得以解決：（1）將厚度相差小于5mm的馬氏體耐酸不銹鋼工件放入淬火爐中分兩次預熱，第一次以小于75℃/小時的加熱速度至100℃ ，第二次以小于30℃/小時的加熱速度至150℃；（2）在淬火爐中分二級加熱至淬火溫度1080℃并保溫；（3）將工件出爐放入50－80℃的淬火油中并開動攪拌機，冷至140℃時出油空冷至50－70℃；（4）將工件第一次入回火爐500℃保溫回火，出爐空冷至室溫；（5）空冷至室溫后立即第一次冷處理；（6）第二次入回火爐500℃保溫回火，出爐空冷至室溫；（7）空冷至室溫后立即第二次冷處理；（8）第三次入回火爐500℃保溫回火，出爐空冷至室溫；（附圖1）。