[发明专利]半奥氏体沉淀硬化不锈钢0Cr17Ni7Al提高淬火硬度的方法

说明书

本发明提供一种半奥氏体沉淀硬化不锈钢0Cr17Ni7Al提高淬火硬度的方法，一方面采用改变控制T，即调整处理阶段冷却方法，使调整处理后零件内部能够快速冷却至较低温度并发生马氏体转变，使冷却后尽量多获得马氏体组织，另一方面降低冷却介质温度来降低奥氏体组织稳定性，加速马上体转变，从而提升零件强度和均匀性。属于热处理工艺技术领域。

技术领域

本发明涉及一种半奥氏体沉淀硬化不锈钢0Cr17Ni7Al材料提高淬火硬度的方法，属于热处理工艺技术领域。

背景技术

半奥氏体沉淀硬化不锈钢0Cr17Ni7Al马氏体转变点很低，一般在室温以下，固溶处理后其组织基本上是奥氏体，经加热到一定温度稳定化后，使Cr等元素从奥氏体中析出而降低奥氏体稳定性，提高马氏体的转变温度，使材料冷却后基本上转变为马氏体组织而得到强化，也可以进行一次冰冷处理以增加马氏体的转变量和二次时效来提高材料的强化效果。但在实际应用中经固溶、调整处理、冰冷和时效后此类材料零件性能往往达不到工艺要求。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种半奥氏体沉淀硬化不锈钢0Cr17Ni7Al材料提高淬火硬度的方法，采用改变控制T(调整处理阶段冷却方法)，使调整处理后零件内部能够快速冷却至较低温度并发生马氏体转变，从而提升零件强度和均匀性。

为解决上述问题，拟采用这样一种半奥氏体沉淀硬化不锈钢0Cr17Ni7Al提高淬火硬度的方法，包括如下步骤A或步骤B：

A、0Cr17Ni7Al材料ATH热处理：

固溶处理：1060±10℃，保温时间:30-40分钟，水冷或空冷；

调整处理：760±10℃，保温时间：90-100分钟，冰水冷却，≤0℃并静置20-40min；

时效处理：565±10℃，保温时间:90-100分钟，空冷；

热处理后机械性能为：硬度要求：≥39HRC。

B、0Cr17Ni7Al材料ARH热处理：

固溶处理：1060±10℃，保温时间:30-40分钟,水冷或空冷；

调整处理：950±10℃，保温时间：20-40分钟，冰水冷却，≤0℃并静置20-40min；

冰冷处理：-70℃，保温时间8h；

时效处理：510±10℃，保温时间:40-70分钟,空冷；

热处理后机械性能为：硬度要求：≥41HRC。

根据资料记载在0Cr17Ni7Al不锈钢热处理700-800℃调整处理时，由于碳化物析出和孕育期短，且析出速度和析出量最大，所以在冷却时Ms点的升高最为明显。但是在实际加工中零件固溶时效后硬度经常在30HRC以下，且零件硬度不均匀，不同批次零件硬度相差8个HRC，所以热处理后零件经常达不到工艺要求。为了提高0Cr17Ni7Al不锈钢淬火硬度，提高零件合格率，我们对材料热处理后组织转变特点进行了分析知道，该类材料在经固溶处理后，在热处理调整阶段碳化物从γ中析出，使γ变得不稳定，冷却时就转变成马氏体，但由于在实际转变过程中马氏体转变温度点较低(50-90℃之间)，并且马氏体转变时间点短，使得有效转变的组织量较少，故此材料硬度得不到有效提高，并且存在硬度不均匀现象。为此我们将冷却介质更改为冰水(温度≤0℃)，避免冷却过程中奥氏体稳定化现象，以便增加马氏体转变速度和含量，从而提高零件淬火硬度。鉴于此，我们将调整处理阶段要求的空冷更改为冰水冷却，并要求冷却时将零件静置与冰水中保持20-40min时间，已使材料组织充分转变，以达到提高零件硬度和均匀性的要求。