[發明專利]一種半奧氏體沉淀硬化不銹鋼精密帶鋼提高表面硬度的方法

有效

• 申請號: 202110355292.0
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113088669B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 李俊;羅剛;李國平;孫銘山;王志斌
• 申請（專利權）人: 山西太鋼不銹鋼股份有限公司
• 主分類號: C21D9/52
• 分類號: C21D9/52;C21D1/74;C21D7/10
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所(普通合伙) 11276
• 代理人: 周華寧

本發明提供了一種提高不銹鋼精密帶鋼表面硬度的方法，依次包括：(1)對不銹鋼精密帶鋼進行連續固溶熱處理；(2)根據硬度級別進行冷軋處理；(3)將冷軋處理后的鋼帶沖壓成零件，根據硬度級別進行沉淀硬化熱處理。本發明的方法不僅大大減少了工序成本，提高了效率，提高了表面和板型質量，同時所生產的帶鋼的彈性極限顯著提高。

技術領域

本發明涉及不銹鋼生產制造技術領域，具體涉及一種半奧氏體沉淀硬化不銹鋼精密帶鋼提高表面硬度的方法。

背景技術

半奧氏體沉淀硬化不銹鋼SUS631的成分體系為17Cr-7Ni-1Al，在固溶處理后其組織為奧氏體組織，具有良好的耐熱、塑性和加工性能，利于復雜的成型加工，但這種奧氏體屬于亞穩態組織，經過調整處理、深冷處理或冷加工，可以轉變為馬氏體，因而具有馬氏體不銹鋼的硬度和耐磨性。再經過沉淀硬化析出處理，析出沉淀硬化相進一步提高強度、硬度和彈性等。該材料兼有奧氏體和馬氏體的優點，將熱處理和成型工序相互配合，使成型和硬化兩個工序有序銜接，可以在350℃下長期工作，是航空、航天、電子通訊、精密儀表等領域的結構件、精密薄壁零件的關鍵材料。

不銹精密帶鋼是指厚度≤0.5mm的不銹帶鋼，同時具有高精度尺寸公差、力學性能、表面粗糙度、光亮度、磁性、電阻等性能的產品，針對不同的行業需求制定產品的要求，精密帶鋼屬于定制產品，而非大生產常規產品。近年來，隨著消費類電子產品的輕量化、小型化發展趨勢，對精密帶鋼的需求越來越廣泛。彈片行業是精密帶鋼一大特色產品，主要采用冷軋硬化的方式進行生產，廣泛應用于按鍵、彈簧、彈片等行業。

半奧氏體沉淀硬化不銹鋼SUS631的熱處理基本分為三個步驟，第一步為奧氏體化，采用固溶熱處理的方法，第一步為馬氏體化，目前主要采用調整處理和深冷處理，實現馬氏體化后為下一步沉淀硬化處理打下良好的基礎。第三步為沉淀相析出處理，采用低溫時效的方法進一步提高材料的強度和硬度。這些方法的熱處理工藝非常復雜，對于不銹精密帶鋼來說，表面和板型要求非常高，而這種多次熱處理會導致表面及板型變差，而且成本也很高，能否開發出一種適合精密帶鋼的熱處理方法滿足下游用戶的要求，代替目前復雜的熱處理方法，同時提高硬度，解決存在的板型、表面問題是當前半奧氏體沉淀硬化不銹鋼SUS631精密帶鋼首先要解決的難題。

發明內容

為了克服現有半奧氏體沉淀硬化不銹鋼SUS631熱處理過程中工藝復雜，存在的板型、表面及經濟性等問題，本發明提供了一種半奧氏體沉淀硬化不銹鋼精密帶鋼提高表面硬度的方法。

具體來說，本發明是通過如下技術方案實現的：

一種提高不銹鋼精密帶鋼表面硬度的方法，依次包括：

(1)對不銹鋼精密帶鋼進行連續固溶熱處理；

(2)根據硬度級別進行冷軋處理；

(3)將冷軋處理后的帶鋼沖壓成零件，根據硬度級別進行沉淀硬化熱處理。

可選地，所述不銹鋼精密帶鋼是牌號為SUS631的不銹鋼精密帶鋼。

可選地，在步驟(1)中，連續固溶熱處理在全氫氣氛保護的光亮爐中進行，氫氣的露點≤-55℃。

可選地，在步驟(1)中，連續固溶熱處理的加熱溫度是1040～1060℃，保溫時間以鋼板的厚度計是2～3分鐘/mm。

可選地，所述不銹鋼精密帶鋼的硬度級別是1/2H態；

優選地，在步驟(2)中，冷軋總變形率是15～20％；

優選地，在步驟(3)中，沉淀硬化熱處理的溫度是480～490℃，保溫時間以鋼板的厚度計是0.5～1.5小時/0.1mm。

可選地，所述不銹鋼精密帶鋼的硬度級別是3/4H態；

優選地，在步驟(2)中，冷軋總變形率是30～40％；