[0001]本發(fā)明涉及熱處理或高氮鋼技術(shù)領(lǐng)域，具體的說涉及一種高氮奧氏體不銹鋼強(qiáng)韌化熱處理方法，采用該方法能夠改善或提高高氮奧氏體不銹鋼或其它合金材料的性能。

　　[0003]其中的高氮奧氏體不銹鋼，熱處理主要采用固溶處理，能夠提高強(qiáng)韌性。如果采用時(shí)效處理，胞狀反應(yīng)后，產(chǎn)生了不連續(xù)析出的片層狀混合物，對(duì)屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度影響不大，但是卻大幅度降低塑性和韌性，實(shí)質(zhì)上是損害了這一材料的力學(xué)性能。如果因?yàn)樵摬牧翔T錠零件較大的尺寸因素，在熱加工過程中可能發(fā)生胞狀析出，就可能不滿足性能要求或高品質(zhì)要求。

　　[0005]本發(fā)明的目的是提供一種高氮奧氏體不銹鋼強(qiáng)韌化熱處理方法，采用該方法能夠改變高氮奧氏體不銹鋼胞狀析出對(duì)性能的有害影響，提供一種精細(xì)甚至納米化氮化物復(fù)合高氮不銹鋼材料，本發(fā)明要解決的問題是高氮奧氏體不銹鋼胞狀析出物中片狀氮化物形態(tài)的改變，以及如何獲得內(nèi)生復(fù)合精細(xì)有序氮化物的高氮不銹鋼。

　　[0007]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：該熱處理方法是對(duì)高氮奧氏體不銹鋼中的胞狀反應(yīng)(或稱不連續(xù)析出）混合物的層片狀金屬氮化物進(jìn)行球化熱處理，獲得粒狀氮化物；該方法包括以下步驟：1、固溶處理，對(duì)高氮奧氏體不銹鋼固溶處理，根據(jù)高氮奧氏體不銹鋼的成分制定固溶處理溫度、時(shí)間、冷卻方式，溫度是最重要的工藝參數(shù)，控制溫度選擇在10001250，不過燒不過熱并盡可能的高溫區(qū)域，保溫224小時(shí)，根據(jù)工藝目標(biāo)制定緩冷、正火或淬火處理的冷卻方式，組織中的氮化物或其它化合物能夠溶解的，分解并使合金元素?cái)U(kuò)散到奧氏體中，使固溶處理的高氮奧氏體不銹鋼的最終相組成盡可能是過飽和的奧氏體；2、時(shí)效處理，對(duì)固溶處理的高氮奧氏體不銹鋼，在700950C區(qū)間根據(jù)成分選擇時(shí)效溫度，以及選擇124小時(shí)保溫時(shí)間，實(shí)現(xiàn)胞狀反應(yīng)獲得不連續(xù)析出片層狀結(jié)構(gòu)；3、球化熱處理，固溶和時(shí)效處理后，將高氮奧氏體不銹鋼加熱到10001250C，進(jìn)行116小時(shí)保溫，層片狀氮化物溶解和球化，獲得球化氮化物，分布在奧氏體的基體中。

　　[0009]所述球化熱處理也適用于對(duì)高氮不銹鋼晶界存在的網(wǎng)狀氮化物、對(duì)各種形變加工高氮不銹鋼破碎的或時(shí)效析出的氮化物進(jìn)行溶斷甚至球化的熱處理，達(dá)到增韌目的。

　　[0011]所述熱處理方法的每個(gè)加熱與保溫步驟或者熱處理階段，可以選擇真空或保護(hù)氣氛，實(shí)現(xiàn)少、無氧化或脫氮。

　　[0013]所述的球化熱處理，包括：或者是以使因?yàn)榘l(fā)生胞狀析出導(dǎo)致性能變差的材料得以性能改善為目的，對(duì)片層狀混合物發(fā)生形態(tài)變化進(jìn)行的熱處理，或者有意于提高材料的部分力學(xué)性能或綜合性能，獲得球狀或粒狀化合物進(jìn)行的熱處理。

　　[0015]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果：1、本發(fā)明方法適用于處理胞狀反應(yīng)獲得奧氏體加氮化物的不連續(xù)析出片層狀混合物，也適用于其它片層狀結(jié)構(gòu)的混合析出物，因此，適用材料包含高氮奧氏體不銹鋼、高氮雙相不銹鋼、高氮鐵素體不銹鋼等氮含量高的不銹鋼，不局限于定義的奧氏體鋼氮含量超過〇.4%和鐵素體氮含量超過0.08%，延伸和包括氮含量較高的其它高氮合金鋼材料。

　　[0017]3、本發(fā)明方法既可以實(shí)現(xiàn)改變因?yàn)榘麪罘磻?yīng)帶來的高氮奧氏體不銹鋼材料性能脆化，使其增韌甚至增強(qiáng)，也可以根據(jù)時(shí)效析出動(dòng)力學(xué)和重溶動(dòng)力學(xué)，改造高氮奧氏體不銹鋼獲得包含納米級(jí)氮化物粒子的納米復(fù)合材料。

　　[0019]5、本發(fā)明的熱處理方法，也適用于其它種類有胞狀反應(yīng)的合金材料。

　　[0022]圖3是本發(fā)明時(shí)效處理步驟中隨爐緩冷并等溫時(shí)效析出的片狀氮化物的透射電鏡照片圖。

　　【具體實(shí)施方式】

　　[0025]1、試驗(yàn)用高氮奧氏體不銹鋼和熱處理工藝選擇為熱乳加工后的高氮奧氏體不銹鋼，成分為0Cr21Mnl7MoNbN0.93,見表1。「00261衷1.試3合用鋼的化學(xué)成分（wt%)

　　[0027]2、主要熱處理工藝參數(shù)和組織檢查2.1、試驗(yàn)前的原始狀態(tài)為熱乳態(tài)。

　　[0029]2.3、時(shí)效處理，在固溶處理(溫度1140C和保溫8小時(shí)）后，隨爐緩冷至750C，試樣表層1-2毫米內(nèi)，胞狀反應(yīng)后獲得片層狀混合物，組織如附圖2(隨爐緩冷并等溫時(shí)效析出的片狀氮化物的光學(xué)金相照片）和附圖3(隨爐緩冷并等溫時(shí)效析出的片狀氮化物的透射