[发明专利]一种降低奥氏体不锈钢铸件磁性的热处理方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种对奥氏体不锈钢铸件热处理的方法，特别是一种降低奥氏体不锈钢铸件磁性的热处理方法。

背景技术

    众多文献均指出，铸造奥氏体不锈钢固溶处理后是单相奥氏体，无磁性。例如，机械工业出版社1991年12月出版的《铸造手册》第2卷中指出，固溶处理温度为1100±30℃，保温时间决定于铸件壁厚，一般按壁厚每毫米保温2.5～3min计算，保温后水冷、空冷或油冷，固溶处理后得到单相奥氏体组织，奥氏体无磁性。但实践证明，固溶处理后其磁性降低很有限。具有磁性组织的存在对铸件的力学性能、焊接性能及耐腐蚀性能有不利影响。为此，降低奥氏体不锈钢铸件磁性对保证铸件性能非常重要。现有技术中，有关对铸造奥氏体不锈钢降磁研究报道很少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低奥氏体不锈钢铸件磁性的热处理方法，以降低铸造奥氏体不锈钢中的磁性，即减少磁性组织克服其对铸件焊接和耐蚀性能带来的不利影响。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种降低奥氏体不锈钢铸件磁性的热处理方法，包括以下步骤：

（1）对奥氏体不锈钢铸件做防氧化涂层处理；

（2）将奥氏体不锈钢铸件放入热处理炉中加热，加热至1100±30℃时保温，保温时间按照降低磁性组织偏析的扩散退火确定； 

铸态磁力越大，要求热处理后磁性越小，铸件壁厚越大，保温时间越长，通常对于壁厚6±2mm 需保温时间18分钟即可热透，若铸件铸态磁力190～280g热处理后要求磁性小于30g，则需保温16小时以上；

（3）冷却；

冷却方式有两种：①空冷，出炉后在空气中冷却，称为扩散正火，这种方法组织中虽然不会析出α相（有磁性）但会析出碳化物使耐蚀性降低；②水淬，出炉后迅速淬入到冷水中，称为扩散淬火，这种方法组织中既不会析出α相也不会析出碳化物，但内应力较大。这两种冷却方式所残留的δ′相（室温存在的δ相，它是奥氏体不锈钢铸件磁性的主要来源）多少基本相当，即δ′相多少是由高温下保温时间决定的，与这两种冷却方式无关。

（4）冷却后进行磁力检测，合格件按现有工艺进行精整抛丸酸洗即得到磁性符合要求的铸件。

本发明取得的有益效果是：通过热处理降低奥氏体不锈钢磁性，其本质是降低具有磁性的δ′相的数量，δ′减少既减少了磁性，可提高奥氏体不锈钢的焊接和耐蚀性能。

具体实施方式

以下实施例用于说明本说明。

实施例

对3种质量不同的ZG0Cr18Ni9，铸件壁厚6±2mm，按铸态磁力大小分成3组，每组22件，铸态磁力是：第一组275±10g，第二组236±10g，第三组190±10g。然后将铸件涂防氧化剂、干燥。同时放入同一个热处理炉中加热，从室温用了5个小时加热到1100℃，在1100±30℃温度范围内保温18分钟，每组各取2个件水淬和空冷，然后测量磁力。在1100±30℃温度下分别累计保温3小时、6小时……至15小时每隔3小时每组各取出2个件空冷和水淬测量磁力，自15小时开始至20小时每隔1小时每组各取出2个件空冷和水淬测量磁力，其结果如下表1。表中的ZG0Cr18Ni9质量单位为克，磁力单位为克，壁厚为铸件的主要壁厚，也是测量磁力处的壁厚，单位是毫米，磁降是指热处理后与铸态磁力比较磁力下降的百分数。保温指的是在1100±30℃累计保温时间。空冷指空气中冷却，时间单位是小时，水淬指铸件一出炉便迅速淬入冷水中。

表1   保温时间与磁力 

从上表可以看出，按现有技术对壁厚为6±2mm的铸件，进行固溶处理即1100±30℃保温18分钟出炉淬入冷水中冷却，磁力最多下降不足20%。若使磁力降至30g以下，铸态磁力280g的铸件，在1100±30℃需保温18小时以上；铸态磁力236g的铸件，在1100±30℃需保温17小时以上；铸态磁力190g的ZG0Cr18Ni9，在1100±30℃需保温16小时以上。水冷、空冷相差不大，对磁力符合要求的铸件按现有工艺进行精整、抛丸酸洗即得磁性符合要求的合格铸件。