[发明专利]一种细化马氏体时效不锈钢晶粒的热处理工艺方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种细化马氏体时效不锈钢晶粒的热处理工艺方法。 

背景技术

细化晶粒对同时提高马氏体时效不锈钢强度、塑性、韧性具有独特的作用。常用方法有如下几种：反复变温循环相变热处理和反复等温相变热处理细化晶粒。 

反复变温循环热处理细化晶粒工艺(00Cr13Ni4Co13Mo6马氏体时效钢)：1050℃固溶处理，保温60min，水冷，再经800℃×30min+(850℃×10min，-70℃×10min，循环2次)+(830℃×15min，-70℃×10min，循环2次)处理，每步的冷却都采用水冷。晶粒尺寸由200um细化到7um。屈服强度提高了130Mpa、A、Z分别提高了7.5％、11％。 

反复等温循环热处理细化晶粒工艺(00Cr13Ni7Co5Mo4Ti马氏体时效钢)：1100℃×60min固溶处理+860℃×15min水冷(3～4次)。晶粒尺寸由180um细化至10um。经时效处理后屈服强度由1420Mpa提高到1560Mpa，延伸率由12.6％提高至14.9％。 

以上两种细化马氏体时效不锈钢晶粒方法尽管不同，但都起到了细化晶粒、提高综合力学性能的作用。比较以上两种工艺方法，明显可以看出两种工艺在本质上都是利用原奥氏体晶粒反复多次再结晶的特点，这种特点存在共同的缺点是原奥氏体晶粒反复多次再结晶后都采用了水冷使过冷奥氏体发生马氏体非平衡组织相变，非平衡组织具有组织遗传效应，所以很难通过1～2次循环就能很好细化晶粒。要想得到较细小的晶粒，必然要通过多次循环，而多次循环存在工艺过程繁多、热处理周期长、能耗高、生产效率低等缺点。 

发明内容

为了细化马氏体时效不锈钢晶粒，提高其综合性能，本发明特别提供一种细化马氏体时效不锈钢晶粒的热处理工艺方法。 

本发明的发明方案：本发明依次采用以下热处理工艺： 

1)、锻前钢锭均匀化退火。退火温度1250℃±10℃，保温20h 

2)、锻造。始锻温度为1200℃±10℃～1250℃±10℃，终锻温度为900℃。 

3)、等温正火(细化晶粒)。正火温度900℃±10℃，根据工件尺寸保温4～8h，出炉空冷至550℃±10℃～600℃±10℃区间等温3～6h出炉空冷。 

4)、固溶处理。固溶温度1000℃±10℃，根据工件尺寸保温2～4小时，直接出炉雾冷。 

5)、时效处理。时效温度为550℃℃±10℃，根据工件尺寸保温3～6小时，出炉后水冷。 

本发明的发明效果： 

本发明所述的一种细化马氏体时效不锈钢晶粒的热处理工艺方法，利用等温正火，获得片间距细小、均匀的珠光体+少量铁素体组织，阻断马氏体非平衡组织遗传特性，结合固溶处理，有效细化马氏体时效不锈钢锻件内的晶粒，提高其综合力学性能。 

具体实施方式

在下文中，现在将更充分地描述本发明，示出了各种实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。