[发明专利]一种提高0Cr16Ni5Mo1马氏体不锈钢韧塑性的热处理方法

说明书

本发明涉及一种提高0Cr16Ni5Mo1马氏体不锈钢韧塑性的热处理方法，该方法为：将0Cr16Ni5Mo1马氏体不锈钢在高温下进行保温处理后，淬火至温度低于50℃，之后置于冰水混合物中进行冷处理，再进行回火。与现有技术相比，本发明降低了淬火终止温度，并增设了一个成本低廉、操作便捷的冰水混合物冷处理步骤，可以有效细化晶粒，并且基本消除淬火后的残余奥氏体。采用本发明对0Cr16Ni5Mo1马氏体不锈钢进行热处理后，材料强度完全达标，屈服强度≥850MPa，抗拉强度≥930MPa，同时韧塑性得到有效提高，延伸率≥16％，冲击韧性≥160J/cm²，可充分发挥该材料的综合机械性能，用于制造航空航天领域的核心部件。

技术领域

本发明属于钢铁材料热处理技术领域，涉及一种提高0Cr16Ni5Mo1马氏体不锈钢韧塑性的热处理方法。

背景技术

0Cr16Ni5Mo1马氏体不锈钢具有较高的强度、硬度和耐磨性，在水电、火电、核电、泵、阀、化工、高压容器和军事航天等行业领域获得广泛应用，具体工件包括水电设施中的耐磨件、海上高速艇螺旋桨轴、海洋环境螺栓以及航空航天领域的核心部件静子叶片等。

0Cr16Ni5Mo1马氏体不锈钢常规的热处理工艺为：1100℃±10℃保温50min-70min后油淬，之后再进行温度为580℃±5℃、时长为2h-2.5h的回火处理。以常规热处理方式得到的工件能够基本满足使用条件，但是其晶粒尺寸较为粗大，约为85～90μm，性能无法满足一些特殊场合的需要，应用受到限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高0Cr16Ni5Mo1马氏体不锈钢韧塑性的热处理方法，通过降低工件淬火终止温度并增设冰水混合物进行冷处理，实现晶粒尺寸的细化与组织调控，有效提升材料的韧塑性。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种提高0Cr16Ni5Mo1马氏体不锈钢韧塑性的热处理方法，该方法为：将0Cr16Ni5Mo1马氏体不锈钢在高温下进行保温处理后，淬火至温度低于50℃，之后置于冰水混合物中进行冷处理，再进行回火。

进一步地，保温处理过程中：温度为900-1000℃，时间为60-120min。

进一步地，淬火过程为：将保温处理后的0Cr16Ni5Mo1马氏体不锈钢置于淬火油中进行淬火，当淬火至0Cr16Ni5Mo1马氏体不锈钢的温度低于50℃时，取出0Cr16Ni5Mo1马氏体不锈钢。

进一步地，所述的淬火油为快速淬火油。

进一步地，所述的淬火油的温度为20-40℃。

进一步地，冷处理过程为：将淬火后的0Cr16Ni5Mo1马氏体不锈钢置于冰水混合物中保温120-240min。

进一步地，所述的冰水混合物为高聚物冰袋置入水中制备而成。

进一步地，所述的冰水混合物的温度为0-5℃。

进一步地，回火过程为：将冷处理后的0Cr16Ni5Mo1马氏体不锈钢取出，待回复至室温后，置于520-580℃下回火50-100min，之后在空气中自然冷却至室温。回火冷却方式为空冷。

进一步地，所述的0Cr16Ni5Mo1马氏体不锈钢中各元素的质量百分含量为：

C：≤0.07％，Cr：15.00-17.00％，Ni：3.50-5.00％，Mo：0.70-1.50％，Si：≤1.00％，Mn：≤1.50％，P：≤0.035％，S：≤0.025％，Cu：≤0.35％，Sn：≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。