[发明专利]一种双相不锈钢热处理方法

说明书

本发明涉及热处理技术领域，尤其是一种双相不锈钢热处理方法，首先，将双相不锈钢铸件放入热处理炉，热处理炉对双相不锈钢铸件进行加热，以大于或等于220℃/小时的速度升温至650℃，保温4小时，再以大于或等于220℃/小时的速度升温至1140℃，保温2+H小时，其中H的数值以热处理炉内双相不锈钢铸件的最大壁厚计算，H=（最大壁厚/25mm）×1小时；保温时间结束后，热处理炉停止加热，随炉冷却至1120℃，最后将双相不锈钢铸件出炉进行水淬。本发明所得到的一种双相不锈钢热处理方法，缩短铸件在700‑900℃、400‑600℃这两个温度范围内的停留时间，让铸件在升温和冷却过程中快速通过这两个温度区间，抑制σ相大量析出就可避免其脆化，保证铸件的整体质量。

技术领域

本发明涉及热处理技术领域，尤其是一种双相不锈钢热处理方法。

背景技术

ASTM A890/A890M-6A是一种美国牌号的双相不锈钢，属含N、高Mo超级双相不锈钢，因具有很高的耐应力腐蚀、孔蚀和缝隙腐蚀性能，而广泛用于制造在海水里工作的铸件，化学成分见表1，一般铸件在固溶处理状态下使用，其金相组织最理想状态为50%铁素体和50%奥氏体。

现有的生产工艺中，从浇注到开箱会使得ASTM A890/A890M-6A双相不锈钢中δ铁素体易于析出σ相，σ相是一种Fe、Cr原子比例相等的Fe-Cr金属间化合物，晶体结构为正方晶系，有磁性，硬而脆。它的存在显著地降低了双相不锈钢的塑性、韧性和耐腐蚀性能，形成σ相脆性，影响双相不锈钢铸件的品质。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种双相不锈钢热处理方法，减少加热过程中σ相的析出，提升双相不锈钢的品质。

为了达到上述目的，本发明所设计的一种双相不锈钢热处理方法，首先，将双相不锈钢铸件放入热处理炉，热处理炉对双相不锈钢铸件进行加热，以大于或等于220℃/小时的速度升温至650℃±10℃，保温4小时，再以大于或等于220℃/小时的速度升温至1140℃±10℃，保温2+H小时，其中H的数值以热处理炉内双相不锈钢铸件的最大壁厚计算，H=（最大壁厚/25mm）×1小时；保温时间结束后，热处理炉停止加热，随炉冷却至1120℃，最后将双相不锈钢铸件出炉进行水淬。

作为优选，出炉进行水淬过程中，双相不锈钢铸件从出炉到入水时间小于等于1分钟。

作为优化，淬火池中水与双相不锈钢铸件的重量比大于或等于5：1。

作为优化，淬火前淬火池内的水温小于或等于30℃。

根据研究发现：ASTM A890/A890M-6A双相钢含有24%-26%的Cr,在700-900℃温度范围内长时间加热，在高温δ铁素体内会析出富Cr的σ相。在400-600温度范围内长时间加热也会因富Cr铁素体内相变出现脆化，即产生475℃脆性。砂型铸件由于冷却速度慢，在以上两个温度范围内停留时间长，而具有更明显的脆性倾向。

本发明所得到的一种双相不锈钢热处理方法，缩短铸件在700-900℃、400-600℃这两个温度范围内的停留时间，让铸件在升温和冷却过程中快速通过这两个温度区间，抑制σ相大量析出就可避免其脆化，保证铸件的整体质量。

本发明所得到的一种双相不锈钢热处理方法，铸件的壁厚尺寸相差较大，在650℃左右保温4小时使得铸件壁厚较大处芯部也能均匀受热，同时抑制了σ相的大量析出，为了防止形状复杂的铸件变形和开裂，并得到更细化的晶粒以及强化组织的稳定性停炉冷却至1120℃。

附图说明

图1为现有技术热处理工艺金相组织100X；

图2为现有技术热处理工艺金相组织500X；

图3为实施例1处理工艺金相组织100X；