[發明專利]半奧氏體沉淀硬化不銹鋼0Cr17Ni7Al提高淬火硬度的方法

在審

• 申請號: 201811456901.6
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109797270A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 李溧菻
• 申請（專利權）人: 中國航發貴州紅林航空動力控制科技有限公司
• 主分類號: C21D1/18
• 分類號: C21D1/18;C21D6/00
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 劉楠;李龍

本發明提供一種半奧氏體沉淀硬化不銹鋼0Cr17Ni7Al提高淬火硬度的方法，一方面采用改變控制T，即調整處理階段冷卻方法，使調整處理后零件內部能夠快速冷卻至較低溫度并發生馬氏體轉變，使冷卻后盡量多獲得馬氏體組織，另一方面降低冷卻介質溫度來降低奧氏體組織穩定性，加速馬上體轉變，從而提升零件強度和均勻性。屬于熱處理工藝技術領域。

技術領域

本發明涉及一種半奧氏體沉淀硬化不銹鋼0Cr17Ni7Al材料提高淬火硬度的方法，屬于熱處理工藝技術領域。

背景技術

半奧氏體沉淀硬化不銹鋼0Cr17Ni7Al馬氏體轉變點很低，一般在室溫以下，固溶處理后其組織基本上是奧氏體，經加熱到一定溫度穩定化后，使Cr等元素從奧氏體中析出而降低奧氏體穩定性，提高馬氏體的轉變溫度，使材料冷卻后基本上轉變為馬氏體組織而得到強化，也可以進行一次冰冷處理以增加馬氏體的轉變量和二次時效來提高材料的強化效果。但在實際應用中經固溶、調整處理、冰冷和時效后此類材料零件性能往往達不到工藝要求。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種半奧氏體沉淀硬化不銹鋼0Cr17Ni7Al材料提高淬火硬度的方法，采用改變控制T(調整處理階段冷卻方法)，使調整處理后零件內部能夠快速冷卻至較低溫度并發生馬氏體轉變，從而提升零件強度和均勻性。

為解決上述問題，擬采用這樣一種半奧氏體沉淀硬化不銹鋼0Cr17Ni7Al提高淬火硬度的方法，包括如下步驟A或步驟B：

A、0Cr17Ni7Al材料ATH熱處理：

固溶處理：1060±10℃，保溫時間:30-40分鐘，水冷或空冷；

調整處理：760±10℃，保溫時間：90-100分鐘，冰水冷卻，≤0℃并靜置20-40min；

時效處理：565±10℃，保溫時間:90-100分鐘，空冷；

熱處理后機械性能為：硬度要求：≥39HRC。

B、0Cr17Ni7Al材料ARH熱處理：

固溶處理：1060±10℃，保溫時間:30-40分鐘,水冷或空冷；

調整處理：950±10℃，保溫時間：20-40分鐘，冰水冷卻，≤0℃并靜置20-40min；

冰冷處理：-70℃，保溫時間8h；

時效處理：510±10℃，保溫時間:40-70分鐘,空冷；

熱處理后機械性能為：硬度要求：≥41HRC。

根據資料記載在0Cr17Ni7Al不銹鋼熱處理700-800℃調整處理時，由于碳化物析出和孕育期短，且析出速度和析出量最大，所以在冷卻時Ms點的升高最為明顯。但是在實際加工中零件固溶時效后硬度經常在30HRC以下，且零件硬度不均勻，不同批次零件硬度相差8個HRC，所以熱處理后零件經常達不到工藝要求。為了提高0Cr17Ni7Al不銹鋼淬火硬度，提高零件合格率，我們對材料熱處理后組織轉變特點進行了分析知道，該類材料在經固溶處理后，在熱處理調整階段碳化物從γ中析出，使γ變得不穩定，冷卻時就轉變成馬氏體，但由于在實際轉變過程中馬氏體轉變溫度點較低(50-90℃之間)，并且馬氏體轉變時間點短，使得有效轉變的組織量較少，故此材料硬度得不到有效提高，并且存在硬度不均勻現象。為此我們將冷卻介質更改為冰水(溫度≤0℃)，避免冷卻過程中奧氏體穩定化現象，以便增加馬氏體轉變速度和含量，從而提高零件淬火硬度。鑒于此，我們將調整處理階段要求的空冷更改為冰水冷卻，并要求冷卻時將零件靜置與冰水中保持20-40min時間，已使材料組織充分轉變，以達到提高零件硬度和均勻性的要求。