[发明专利]一种S51740材料的深冷处理工艺

说明书

本发明提供了一种S51740材料的深冷处理工艺，用于对在低温工况使用的S51740材料的工件的深冷处理，先对S51740材料依次进行固溶处理、调整处理和时效处理，然后再对S51740材料进行深冷处理；所述固溶处理、调整处理和时效处理通过逐级升温方式使S51740材料分别达到保温温度；所述深冷处理温度为‑130℃‑‑196℃，冷却速度为50‑70℃/h，保温时间为有效厚度/20mm小时，出炉空冷。本发明提供的一种S51740材料的深冷处理工艺，处理后的S51740材料在低温工况下不会降低强度和韧性，能达到使S51740材料改性的效果。

技术领域

本发明涉及金属材料热处理技术领域，特别涉及一种S51740材料的深冷处理工艺。

背景技术

深冷处理又称超低温处理，是指以液氮为制冷剂、对材料进行冷处理的方法。深冷处理能在不降低工件强度，不改变零件尺寸的前提下，显著提高工件的韧性指标达的效果，深冷处理是最新的材料强韧化处理工艺之一。S51740材料是一种高强度沉淀硬化不锈钢，具有高强度、高韧性的特点，目前广泛应用于压缩机活塞杆部件以及其他高强度使用场合。但这些S51740材料的压缩机活塞杆等部件仅能在常温工况下使用，若在低温工况下使用时，由于S51740材料的性能会受低温环境的影响而降低，从而会造成S51740材料的工件在低温工况运行而大受影响，给安全生产带来隐患。这样只能选择其他价格相对昂贵能够耐受低温工况的材料代替S51740材料，以保证压缩机活塞杆部件的使用安全，从而造成了压缩机生产成本的提高，降低了经济效益。

因此，当前亟需一种能在低温工况使用且不降低工件强度和韧性指标的S51740材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种在低温工况下不降低工件强度和韧性的S51740材料的深冷处理工艺，以达到使S51740材料改性的效果。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种S51740材料深冷处理工艺，用于对在低温工况使用的S51740材料的工件的深冷处理，

先对S51740材料依次进行固溶处理、调整处理和时效处理，然后再对S51740材料进行深冷处理；

所述固溶处理、调整处理和时效处理通过逐级升温方式使S51740材料分别达到保温温度；

所述深冷处理温度为-130℃至-196℃，冷却速度为50-70℃/h，保温时间为有效厚度/20mm小时，出炉空冷。

进一步地，还包括在所述深冷处理后的消应力处理，所述消应力处理的消应力温度为100-130℃，保温时间为有效厚度/40mm小时，出炉空冷。

进一步地，所述固溶处理是以70-100℃/h的加热速度逐级升温至1030-1060℃，保温时间为有效厚度/40mm小时，然后油冷。

进一步地，所述调整处理是以70-100℃/h的加热速度逐级升温至830-870℃，保温时间为有效厚度/40mm小时，然后油冷。

进一步地，所述时效处理是以50-70℃/h的加热速度逐级升温至590-630℃，保温时间为有效厚度/20mm小时，然后空冷。

进一步地，所述固溶处理、调整处理和时效处理均在电炉中加热，所述深冷处理采用的深冷设备为箱式深冷炉。

进一步地，所述S51740材料以重量百分比计，化学成分包括C:0.04-0.07％；Si：0.7-1.0％；Mn：0.70-1.0％；Cr：15.0-17.5％；Ni：3.0-5.0％；Cu：3.0-5.0％；Nb:0.15-0.45％；P≤0.03％，S≤0.03％；Fe:余量。