[發明專利]一種臨界固溶和臨界多次降溫時效與退火熱處理方法

在審

• 申請號: 202011427462.3
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN112795742A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 李志廣;陳森;靳峰;高勇;楊文影;孫柱
• 申請（專利權）人: 山西柴油機工業有限責任公司
• 主分類號: C21D1/78
• 分類號: C21D1/78;C21D1/26;C21D6/00
• 代理公司: 北京潤捷智誠知識產權代理事務所(普通合伙) 11831
• 代理人: 安利霞

本發明提供一種臨界固溶和臨界多次降溫時效與退火熱處理方法，包括：臨界固溶熱處理過程和臨界多次降溫時效與退火熱處理過程。本發明的方案具有技術可行性、工藝適應性、質量可靠性、經濟合理性、使用安全性，可有效揚長避短了奧氏體不銹鋼傳統主流熱處理方法的優缺點，從根本上解決了現有奧氏體不銹鋼熱處理“質量穩定性差、合格品率低、硬度偏低、力學性能低與一致性差、抗變色銹蝕能力差、加熱時間長、效率低、熱處理設備加熱可靠性差與高溫元器件使用壽命低以及成本高”等“一長一高四差五低”特有熱處理技術難題，尤其適用于奧氏體不銹鋼在鋼廠和制造廠所涉及的冶煉、軋鋼、鍛造和熱處理等熱加工工程技術領域。

技術領域

本發明涉及材料熱處理技術領域，特別是指一種臨界固溶和臨界多次降溫時效與退火熱處理方法。

背景技術

奧氏體不銹鋼與合金結構鋼的熱處理原理截然不同：合金結構鋼在高溫條件下能發生高溫奧氏體組織轉變(熱處理工藝性好)，因此，合金結構鋼極易通過淬火和回火熱處理方法大幅度提高硬度(或力學性能)；而奧氏體不銹鋼在高溫條件下不能發生高溫奧氏體組織轉變(只能有限溶解與析出合金元素強化相，熱處理工藝性差)，因此，奧氏體不銹鋼極難通過固溶和時效與退火等熱處理方法大幅度提高硬度(或力學性能)。

固溶熱處理的含義是：將奧氏體不銹鋼加熱至一定溫度保持、使過剩相充分溶解、然后快速冷卻以獲得過飽和固溶體的熱處理工藝，最主要作用是獲得過飽和強化固溶體、為沉淀硬化處理做好組織準備、消除應力和成形工序間加工硬化；時效熱處理的含義是：在奧氏體不銹鋼經過固溶處理后再在室溫或高于室溫的溫度保持、以使過飽和固溶體中形成溶質原子偏聚區和(或)第二相粒子析出彌散分布過剩相析出的熱處理工藝，最主要作用是使奧氏體不銹鋼沉淀硬化；退火熱處理的含義是：在奧氏體不銹鋼固溶或時效處理過程前、過程中或過程后將其加熱至適當溫度、保持一定溫度、然后緩慢冷卻的熱處理工藝，最主要作用是去除奧氏體不銹鋼殘余冷熱加工應力。

奧氏體不銹鋼主要強化相是合金元素碳化物，弱化相是金屬間化合物(如Fe₂W、Fe₂Mo、CuO、FeS、FeO和MnS等)；因固溶和時效與退火熱處理方法不同即使是同一材料的強化相與弱化相類型、數量、大小、形狀、分布、熔點、脆性及硬度等也而不同，奧氏體不銹鋼合金元素越多其差異性越大。