[发明专利]一种马氏体沉淀硬化不锈钢零件的热处理方法

说明书

本发明涉及沉淀硬化不锈钢热处理技术领域，尤其是一种马氏体沉淀硬化不锈钢零件的热处理方法，将马氏体沉淀硬化不锈钢零件进行两次连续退火处理，具体包括以下步骤：(1)装炉：将零件在炉温≤820℃时装入炉；(2)一次退火：将炉升温至810～830℃保温90～120min；(3)冷却：零件一次退火保温结束后，采用炉冷或者空冷的方式将零件冷却至≤50℃；(4)二次退火：将冷却后的零件在炉温≤650℃装入炉，升温至620～680℃保温60～240min；(5)冷却：零件二次退火保温结束后，采用炉冷或者空冷的方式，将零件冷却至室温；(6)硬度检测。本发明提供的热处理方法，工艺周期短，生产效高，能耗低，处理后05Cr17Ni4Cu4Nb零件的硬度≤32HRC。

技术领域

本发明涉及沉淀硬化不锈钢热处理技术领域，尤其是一种马氏体沉淀硬化不锈钢零件的热处理方法。

背景技术

沉淀硬化不锈钢是在不锈钢的基础上添加不同类型、数量的强化元素，通过沉淀硬化过程析出不同类型和数量的碳化物、氮化物、碳氮化物和金属间化合物，既提高钢的强度又保持足够的韧性的一类高强度不锈钢。沉淀硬化不锈钢按其基体的金相组织可以分为马氏体型、半奥氏体型和奥氏体型三类。05Cr17Ni4Cu4Nb是一种常用的典型马氏体沉淀硬化不锈钢材料，具有良好的耐蚀性和切削性能，常用于制造耐蚀和高强度部件。

沉淀硬化不锈钢的交货状态通常为固溶状态。05Cr17Ni4Cu4Nb经固溶处理后硬度在38HRC～40HRC，在加工部分零件过程中，需要降低材料硬度才能进行后续加工，例如使用05Cr17Ni4Cu4Nb生产螺栓、螺钉等零件时，由于固溶状态的硬度较高，在螺纹加工阶段经常出现螺纹滚丝开裂情况，需要将材料的硬度降低至≤32HRC才能保证后续加工要求。目前，降低05Cr17Ni4Cu4Nb材料硬度有两种方式，分别为退火和固溶时效；将05Cr17Ni4Cu4Nb材料在固溶处理后进行620℃时效，获得的05Cr17Ni4Cu4Nb材料的硬度通常为36HRC～38HRC，不能满足螺纹零件的加工要求；沉淀硬化不锈钢材料的退火温度一般为650℃～680℃，使用该温度对05Cr17Ni4Cu4Nb进行退火后，材料硬度一般为35HRC～37HRC，仍不能满足后续的加工要求，需要经过3～5次退火才能将材料硬度降低到32HRC～34HRC，生产周期长，生产难度大，不适应产品批量生产的需求。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种马氏体沉淀硬化不锈钢零件的一次性热处理方法，具体是通过以下技术方案：

一种马氏体沉淀硬化不锈钢零件的热处理方法，将马氏体沉淀硬化不锈钢零件进行两次连续退火处理。

优选地，所述的马氏体沉淀硬化不锈钢零件进行一次退火处理后，采用炉冷或者空冷的方式将零件冷却至≤50℃可进行二次退火处理。

优选地，所述的马氏体沉淀硬化不锈钢的热处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)装炉：将马氏体沉淀硬化不锈钢零件在炉温≤650℃时装入炉中，零件间留有间隙，避免重叠；

(2)一次退火：将炉升温至810～830℃保温90～120min；

(3)冷却：零件一次退火保温结束后，采用炉冷或者空冷的方式将零件冷却至≤50℃；

(4)二次退火：将冷却后的零件在炉温≤650℃时装入炉中，升温至620～680℃保温60～240min；

(5)冷却：零件二次退火保温结束后，采用炉冷或者空冷的方式，将零件冷却至室温；

(6)硬度检测：双重退火完成后对零件进行硬度检测，合格进行后续加工。

优选地，所述的步骤(2)和步骤(4)，保温时间是根据零件的装炉量和摆放方式确定，零件数量较大且零件间间隙较小时，保温时间应取上限。