[发明专利]马氏体不锈钢铸件精加工后焊补真空热处理方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料技术领域，特别涉及一种Z5CND13-04马氏体不锈钢铸件精加工后缺陷焊补后的真空去应力热处理方法。

背景技术

Z5CND13-04属法国RCC—M标准中高强马氏体不锈钢，气体敏感性高，极易产生气孔等缺陷，由于用于核电站力学性能较后两者要求明显提高，成分范围控制要求更精确，广泛应用于航天航空、核电、动车等领域。

真空热处理具有无氧化、无脱碳、变形小、光洁度高等优点，是热处理行业长期以来追求的一种金属热加工方式。真空热处理已广泛应用于模具钢的热处理，但很少应用在高强度不锈钢铸件精加工焊补后的热处理。

目前国内在焊后热处理上主要采用传统的常规热处理方式，具有氧化、光洁度差、尺寸精度不高的缺点，无法满足精加工产品焊后去应力的尺寸精度和光洁度要求。

发明内容

本发明是为了解决传统条件下铸件因焊后热处理产生氧化、变形等造成报废的问题，从而提供一种Z5CND13-04马氏体不锈钢铸件在精加工后焊后的真空热处理方法，该方法能够满足高强度马氏体不锈钢铸件精加工后焊补的硬度均匀性、强度和尺寸精度、表面光洁度。

为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

Z5CND13-04马氏体不锈钢铸件精加工后焊补真空热处理方法，包括如下步骤 ：

第一步：铸件的预清洗，采用Na₂CO₃+去离子水进行去脂处理；

第二步：真空去气，将去脂处理后的铸件风干或擦干后放入真空炉内，100℃以下范围内维持在1Pa真空度抽气1h后，停止抽气，再以30～55℃/h的升温速率加热的同时充入氩气至炉内压力0.025～0.05MPa；

第三步：真空回火，在0.025～0.05MPa真空度范围内，600℃保温3-3.5小时后，再向炉内充入10L/min高纯度氩气+真空抽气进行冷却，控制冷却速率≤55℃/h冷却至60～70℃出炉。

采用上述技术方案的有益效果是：

本发明得到的马氏体不锈钢铸件的抗拉强度在780MPa以上，断后伸长率18%以上，0℃冲击40J以上，在高强度马氏体不锈钢铸件焊后热处理中，采用真空回火热处理工艺，在高真空度中以一定的加热速度加热并保温，再向炉内充入高纯度的氩气进行冷却，保证了铸件的综合力学性能，具有以下特点：

1. Na₂CO₃+去离子水进行去脂处理，风干或擦干后放入真空炉内，100℃以下范围内维持在1Pa左右真空度抽气1h后，有效去除水分、油脂等，防止铸件产生氧化变色。

2. 加热过程中有高纯度的氩气进行保护，无热处理着色现象的产生。

3. 真空冷却充入10L/min高纯度氩气+真空抽气进行冷却，控制冷却速率≤55℃/h，保证产品尺寸的稳定性和力学性能。

   附图说明

图1是本发明马氏体不锈钢铸件精加工后焊补真空热处理方法

工艺曲线图。

图2是本发明马氏体不锈钢涡壳铸件结构图。

具体实施方式

   下面的实施例可以使本专业技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

以Z5CND13-04高强度马氏体不锈钢涡壳铸件焊后真空去应力热处理为例，真空回火是在采用Na₂CO₃+去离子水进行去脂处理，擦干后放入真空炉内，100℃以下范围内维持在1Pa左右真空度抽气1h后，停止抽气，再以30～55℃/h的升温速率加热的同时充入氩气至炉内压力维持在0.025～0.05MPa，真空回火真空范围是在0.025～0.05MPa真空度，600℃保温3小时至3小时15分钟后，再向炉内充入10L/min高纯度氩气+真空抽气进行冷却，控制冷却速率≤55℃/h冷却至60～70℃出炉。

采用本方法回火得到的高强度马氏体不锈钢铸件同炉热处理试棒经理化检测的抗拉强度为780～810MPa，断后伸长率18%以上，0℃冲击40J以上，本体焊补部位硬度与母材基本一致，经划线检查，无明显变形，外观无氧化，保证了铸件的综合力学性能。 

以上适当举例说明了本项发明，但本发明并不局限于此，在不出本项发明的技术事项范畴之内可以将各种形式的热处理方法具体化。