【技术实现步骤摘要】
临界固溶和始于低温多次变温交变时效复合热处理方法
[0001]本专利技术涉及材料热处理
,特别是指一种临界固溶和临界始于低温多次变温交变时效复合热处理方法。
技术介绍
[0002]奥氏体不锈钢与合金结构钢的热处理原理截然不同:合金结构钢在高温条件下能发生高温奥氏体组织转变(热处理工艺性好),因此,合金结构钢极易通过淬火和回火热处理方法大幅度提高硬度(或力学性能);而奥氏体不锈钢在高温条件下不能发生高温奥氏体组织转变(只能有限溶解与析出合金元素强化相,热处理工艺性差),因此,奥氏体不锈钢极难通过固溶和时效等热处理方法大幅度提高硬度(或力学性能)。
[0003]固溶热处理的含义是:将奥氏体不锈钢加热至一定温度保持、使过剩相充分溶解、然后快速冷却以获得过饱和固溶体的热处理工艺,最主要作用是获得过饱和强化固溶体、为沉淀硬化处理做好组织准备、消除应力和成形工序间加工硬化;时效热处理的含义是:在奥氏体不锈钢经过固溶处理后再在室温或高于室温的温度保持、以使过饱和固溶体中形成溶质原子偏聚区和(或)第二相粒子析出弥散分布过剩相析出的热处理工艺,最主要作用是使奥氏体不锈钢沉淀硬化。
[0004]奥氏体不锈钢主要强化相是合金元素碳化物,弱化相是金属间化合物(如Fe2W、Fe2Mo、CuO、FeS、FeO和MnS等);因固溶和时效热处理方法不同即使是同一材料的强化相与弱化相类型、数量、大小、形状、分布、熔点、脆性及硬度等也而不同,奥氏体不锈钢合金元素越多其差异性越大。
[0005]镍、铬、钨、钼、钒、钛、铝、铌 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种临界固溶和始于低温多次变温交变时效复合热处理方法,其特征在于,所述方法包括:进行临界固溶热处理过程,所述临界固溶热处理过程包括:首先在规定时间内在加热炉中将奥氏体不锈钢由室温中速升温到预热化温度时所进行的固溶前临界预热化加热与保温、其次再继续将奥氏体不锈钢快速升温到稳定化温度时所进行的固溶前临界稳定化加热与保温、再次再继续将奥氏体不锈钢快速升温到固溶最低温度时所进行的临界固溶最低温度加热与保温、然后再继续将奥氏体不锈钢快速升温到固溶最高温度时所进行的临界固溶最高温度加热与保温、最后再继续将奥氏体不锈钢采用特定冷却方式快速降温到临界时效最低温度时所进行的固溶冷却;在临界固溶热处理过程结束以后继续进行临界始于低温多次变温交变时效复合热处理,所述临界始于低温多次变温交变时效复合热处理过程包括:具体包括第1次前半部分临界始于低温终于高温无变温交变时效过程:首先在规定时间内在加热炉中将奥氏体不锈钢在临界时效最低温度时所进行的临界时效最低温度加热与保温、其次继续将奥氏体不锈钢快速升温到时效中间温度时所进行的临界时效中间温度加热与保温、再次继续将奥氏体不锈钢快速升温到最终时效最高温度时所进行的临界时效最高温度加热与保温,然后再继续第1次后半部分的始于高温终于低温多次变温交变时效过程:首先继续在规定时间内在加热炉中将奥氏体不锈钢由临界时效最高温度快速降温到时效中间温度时所进行的临界时效中间温度加热与保温、然后再继续在规定时间内在加热炉中将奥氏体不锈钢由临界时效中间温度快速降温到临界时效最低温度所进行的临界时效最低温度加热与保温;在第1次临界始于低温多次变温交变时效过程结束以后,然后再继续进行第2次、第3次或、第4次临界变温交变时效过程:第2次临界变温交变时效,依次逆向重复进行第1次后半部分临界始于高温终于低温多次变温交变时效过程1次,第3次临界变温交变时效,依次逆向重复进行第2次临界变温交变时效过程1次,或第4次临界变温交变时效,依次逆向重复进行第3次临界变温交变时效过程1次;在以上第2次、第3次、第4次临界始于低温多次变温交变时效过程全部结束以后,最后再继续采用特定冷却方式将奥氏体不锈钢快速降温到室温时所进行的冷却。2.根据权利要求1所述的临界固溶和始于低温多次变温交变时效复合热处理方法,其特征在于,第一部分临界固溶温度区间是指:从由室温升温到临界固溶前预热化温度Tscp阶段开始、继续升温到临界固溶前稳定化温度Tscs阶段、再继续升温到临界固溶最低温度Tscmin阶段、最后升温到临界固溶最高温度Tscmax阶段结束的4阶段临界固溶升温加热温度区间。3.根据权利要求1所述的临界固溶和始于低温多次变温交变时效复合热处理方法,其特征在于,临界固溶时间按递减时间法进行,递减时间法的每一阶段加热时间τ
scn
与固溶前预热化加热时间τ
sc1
和递减时间级差τ
sc0
的数学关系式为:τ
scn
=[τ
sc1
–
(n
–
1)τ
sc0
];式中τ
scn
为临界固溶递减时间法的每一阶段加热时间,min或h,τ
scn
分为τ
sc1
、τ
sc2
、τ
sc3
、τ
sc4
,τ
sc1
>τ
sc2
>τ
sc3
>τ
sc4
;τ
sc1
为临界固溶第一阶段的固溶前预热化加热时间,min或h;τ
sc2
为临界固溶第二阶段的固溶前稳定化加热时间,min或h;τ
sc3
为临界固溶第三阶段的临界固溶最低温度加热时间,min或h;τ
sc4
为临界固溶第四阶段的固溶最高温度加热时间,min或h,τ
sc4
≤5min;n为临界固溶加热的第n阶段数,n=1,2,3,4;τ
sc0
为临界固溶加热的递减时间级
差,min或h,为相同不变的具体数值。4.根据权利要求1所述的临界固溶和始于低温多次变温交变时效复合热处理方法,其特征在于,临界固溶热处理最终冷却方式为:采用打开炉门或其它冷却方式随炉快速降温冷却。5.根据权利要求1所述的临界固溶和始于低温多次变温交变时效复合热处理方法,其特征在于,临界始于低温多次变温交变时效最高加热温度Tacmax与时效最高理论加热温度Tactmax的数学关系式为:Tacmax=Tactmax
–
(20~30)℃;式中Tacmax为临界始于低温多次变温交变时效最高加热温度,℃;Tactmax为时效最高理论加热温度,℃。6.根据权利要求1所述的临界固溶和始于低温多次变温交...
【专利技术属性】
技术研发人员:李志广,杨文影,马强,王俭,雷亚新,杨姝青,
申请(专利权)人:山西柴油机工业有限责任公司,
类型:发明
国别省市:
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