提高17-4PH锻件力学性能的热处理工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种对17

【技术实现步骤摘要】
提高17
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4PH锻件力学性能的热处理工艺


[0001]本专利技术属于17
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4PH不锈钢材料生产
，特别涉及一种对17
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4PH锻件热处理后力学性能明显提高的提高17
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4PH锻件力学性能的热处理工艺，通过高温时效+低温时效相结合，促进组织稳定性，能够保留少量残余奥氏体提高塑性和冲击功，而且还可以避免组织转变应力和热应力过大导致产品开裂的风险。

技术介绍

[0002]17
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4PH不锈钢材料运用领域较为广泛，主要用于制造油田阀零件、化工设备、飞机配件、紧固件、泵轴、核反应堆等领域，该材料质量百分比Cr含量在15.0％～17.5％之间，Cu含量在3.0％～5.0％之间，Ni含量在3.0％～5.0％之间，Nb含量在0.15％～0.45％之间，由于17
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4PH材料合金成分较高，对热处理后力学性能影响较大，尤其是韧性，若按照常规生产工艺：固溶+时效生产，很难有效提高锻件热处理后力学性能，影响生产进度，因此，急需一种提高17
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4PH锻件力学性能的热处理工艺。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种提高17
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4PH锻件力学性能的热处理工艺，可以解决17
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4PH锻件热处理后冲击功偏低的状况，提高产品质量。
[0004]为达上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种提高17
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4PH锻件力学性能的热处理工艺，热处理时工艺是按照如下步骤进行的：
[0006]步骤1)、高温固溶处理：加热炉炉温≤400℃，按≤50℃/h～100℃/h的升温速度升温至550℃～700℃，保温3h～8h，保温结束后以全功率升温至1020℃～1060℃，保温5h～20h，保温结束后出炉冷却：出炉空冷时间≤80s，将锻件放入水槽中冷却，冷却时间10min～100min，开始水温控制在15℃～20℃，水冷时锻件表面温度始终控制在Mf点附近温度，保持在35℃～70℃范围，水冷结束后将锻件放置在室温下进行空冷4h～15h，执行完步骤1)后将锻件装入加热炉中进行高温时效；
[0007]步骤2)、高温时效：加热炉温≤300℃，按≤50℃/h～100℃/h的升温速度升温至550℃～680℃，保温3h～8h，保温结束后随炉冷至≤400℃出炉空冷，空冷至锻件表面温度到室温，执行完步骤2)后将锻件装入加热炉中进行低温时效；
[0008]步骤3)、低温时效：加热炉温≤300℃，按≤50℃/h～100℃/h的升温速度升温至500℃～600℃，保温3h～8h，保温结束后随炉冷至≤400℃出炉空冷，空冷至锻件表面温度到室温。
[0009]本专利技术工艺与现有技术相比，具有下述优点：
[0010]按本专利技术一种提高17
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4PH锻件力学性能的热处理工艺，本专利技术的工艺与现有技术相比，具有下述优点：
[0011]1、首次采用阶段式冷却方法，先加快固溶冷却强化，避免ε
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相析出，再将17
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4PH锻
件件温维持在Mf点附近温度，保持在35℃～70℃范围，促进组织转变并保留一定含量的残余奥氏体，提高17
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4PH产品的塑韧性；
[0012]2、强化冷却之后，放置在室温下进行静置6h～24h，进一步促进少量残余奥氏体向马氏体转变，避免残余奥氏体含量偏高影响强度；
[0013]3、高温时效+低温时效相结合，促进组织稳定性；
[0014]4、能够保留少量残余奥氏体提高塑性和冲击功，而且还可以避免组织转变应力和热应力过大导致产品开裂的风险。按本专利技术热处理工艺生产的17
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4PH锻件，热处理后力学性能明显提高，满足了市场需求。
具体实施方式
[0015]本专利技术公开了一种提高17
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4PH锻件力学性能的热处理工艺，其具体工艺如下：
[0016]步骤1)、高温固溶处理：加热炉炉温≤400℃，按≤50℃/h～100℃/h的升温速度升温至550℃～700℃，保温3h～8h，保温结束后以全功率升温至1020℃～1060℃，保温5h～20h，保温结束后出炉冷却：出炉空冷时间≤80s，将锻件放入水槽中冷却，冷却时间10min～100min(开始水温控制在15℃～20℃)，水冷时锻件表面温度始终控制在Mf点附近温度，保持在35℃～70℃范围，水冷结束后将锻件放置在室温下进行空冷4h～15h；
[0017]步骤2)、待步骤1)空冷结束后，将锻件装入加热炉，执行高温时效：加热炉温≤300℃，按≤50℃/h～100℃/h的升温速度升温至550℃～680℃，保温3h～20h，保温结束后随炉冷至≤400℃出炉空冷，空冷至锻件表面温度到室温；
[0018]步骤3)、待步骤2)空冷结束后，将锻件装入加热炉，执行低温时效：加热炉温≤300℃，按≤50℃/h～100℃/h的升温速度升温至500℃～600℃，保温3h～20h，保温结束后随炉冷至≤400℃出炉空冷，空冷至锻件表面温度到室温。
[0019]实施例1：一种提高17
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4PH锻件力学性能的热处理工艺，
[0020]钢种：17
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4PH；
[0021]化学成分：C＝0.04％，Si＝0.31％，Mn＝0.74％，Cr＝16.0％，Ni＝4.75％，
[0022]S＝0.004％，P＝0.025％，Cu＝3.08％，Nb＝0.23％；
[0023]规格：φ156；
[0024]具体热处理工艺如下：
[0025]步骤1)、高温固溶处理：加热炉炉温352℃，按80℃/h的升温速度升温至650℃，保温3h，保温结束后以全功率升温至1040℃，保温6h，保温结束后出炉冷却：出炉空冷时间56s，将锻件放入水槽中冷却，冷却时间30min(开始水温控制在19℃)，水冷时锻件表面温度始终控制在Mf点附近温度，保持在60℃范围，水冷结束后将锻件放置在室温下进行空冷7h；
[0026]步骤2)、待步骤1)空冷结束后，将锻件装入加热炉，执行高温时效：加热炉温213℃，按60℃/h的升温速度升温至560℃，保温6h，保温结束后随炉冷至381℃出炉空冷，空冷至锻件表面温度到室温；
[0027]步骤3)、待步骤2)空冷结束后，将锻件装入加热炉，执行低温时效：加热炉温158℃，按60℃/h的升温速度升温至530℃，保温6h，保温结束后随炉冷至357℃出炉空冷，空冷至锻件表面温度到室温。
[0028]按照上述热处理工艺生产后，检测结果如表1所示：
[0029]表1检测结果
[0030][0031]通过本专利技术一种提高17
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4PH锻件力学性能的热处理工艺生产后，力学性能结果满足要求。
[0032]实施例2：一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高17
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4PH锻件力学性能的热处理工艺，其特征在于：热处理时工艺是按照如下步骤进行的：步骤1）、高温固溶处理：加热炉炉温≤400℃，按≤50℃/h~100℃/h的升温速度升温至550℃~700℃，保温3h~8h，保温结束后以全功率升温至1020℃~1060℃，保温5h~20h，保温结束后出炉冷却：出炉空冷时间≤80s，将锻件放入水槽中冷却，冷却时间10min~100min，开始水温控制在15℃~20℃，水冷时锻件表面温度始终控制在Mf点附近温度，保持在35℃~70℃范围，水冷结...

【专利技术属性】
技术研发人员：周鹏，王怡群，雷冲，马姣，李占华，李玉标，郑安雄，王文洋，
申请(专利权)人：河南中原特钢装备制造有限公司，
类型：发明
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