中碳馬氏體耐酸不銹鋼精密零件的精準(zhǔn)熱處理淬火工藝的制作方法及注意事項

本發(fā)明屬于特種鋼材料熱處理領(lǐng)域,具體涉及一種中碳馬氏體耐酸不銹鋼精密零件的精準(zhǔn)熱處理淬火工藝。
背景技術(shù):
隨著我國制造業(yè)的升級,一些精密設(shè)備對零部件的要求越來越苛刻,國產(chǎn)材料在某些性能方面不能滿足其要求,只得采用相關(guān)先進的進口材料,特別是德國、瑞典等國家的高純凈鋼,具有純凈高、晶粒細化組織均勻等優(yōu)良品質(zhì),近年來進口量在不斷增大,但熱處理水平與之不相適應(yīng),難以發(fā)揮其性能,造成巨大浪費,一些供應(yīng)廠家只得在國內(nèi)設(shè)專門的熱處理服務(wù)工廠,不但難滿足其個性化的要求,而且造成成本極大的上升;assabs-136為瑞典牌號,是一種中碳馬氏體耐酸不銹鋼,其主要合金成份為0.38%c13.6%cr0.9%si0.3%v類似于美國aisi420;是“刃具級”馬氏體鋼,具有較高的硬度、一定耐磨性、良好的力學(xué)性能和抗腐蝕性;在淬火狀態(tài)下,馬氏體型的組織結(jié)構(gòu)為體心四方晶體,有磁性,在較弱的腐蝕環(huán)境中具有耐蝕性;適用于各類精密機械、軸承、電氣、設(shè)備、儀器、儀表、交通運輸工具、家用電器等,多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件;可通過熱處理(淬火、回火)對其性能進行調(diào)整,常用的硬度hrc45-h(huán)rc54,淬火硬度>hrc54;其熱處理有兩種:(1)調(diào)質(zhì)處理:淬火+高溫回火,獲得良好的綜合性能;(2)淬火處理:油淬+低溫回火,獲得較高的硬度;中碳馬氏體耐酸不銹鋼的合金成份對熱處理工藝影響較大,導(dǎo)致熱處理工藝復(fù)雜,如熱處理不當(dāng)不但難發(fā)揮其優(yōu)良性能,質(zhì)量也難以控制,為此,本發(fā)明人了申報了一種熱作模具鋼精密零件的熱處理淬火工藝專利(申請?zhí)?017112188388),取得了較好的效果;在半導(dǎo)體封裝設(shè)備中的一些精密零件采用assabs-136中碳馬氏耐酸不銹鋼,要求硬度高、耐磨性好、尺寸穩(wěn)定、壽命長、可靠性高;但熱處理工藝參數(shù)、工件厚度、合金成份也對熱處理工藝影響較大,如熱處理不當(dāng)不但難發(fā)揮其優(yōu)良性能,質(zhì)量也難以控制;通用的不銹鋼熱處理工藝,難以可靠地保證其淬透性和精確地控制材料內(nèi)部晶相組織的均勻性、殘余奧氏體受熱不穩(wěn)定性,導(dǎo)致零件在工作過程中產(chǎn)生蠕變,無法滿足高精密零件要求,故就須要根據(jù)不同的工件厚度、不同的硬度要求采及精準(zhǔn)的溫度時間控制,以達到控制碳的析出、晶粒細化、組織均勻。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題,是針對一種瑞典進口assabs-136中碳馬氏耐酸不銹鋼材料的高精密零件,其主要合金成份為0.38%c13.6%cr0.9%si0.3%v,提供一種精準(zhǔn)的熱處理淬火工藝方法,是根據(jù)不同的工件硬度要求采用不同的回火溫度,以滿足精密零件的精確硬度需求,不同的工件厚度采用不同的保溫時間、以可靠地保證其淬透性,消除殘余奧氏體,精確地控制材料內(nèi)部晶粒細化組織均勻穩(wěn)定,使零件耐磨性好、壽命長、可靠性高、尺寸穩(wěn)定,達到精密零件的使用要求。1、一種中碳馬氏體耐酸不銹鋼精密零件的精準(zhǔn)熱處理淬火工藝,其特征在于,主要是通過下述步驟及技術(shù)方案得以解決:(1)將厚度相差小于5mm的工件放入淬火爐中預(yù)熱至150℃;(2)在淬火爐中分兩級加熱至淬火溫度1020℃并保溫t;(3)將工件出爐風(fēng)冷至50-70℃;(4)將工件兩次入回火爐t℃回火并保溫t,出爐空冷;(附圖1)。2、一種中碳馬氏體耐酸不銹鋼精密零件的精準(zhǔn)熱處理淬火工藝,所述的在淬火爐中分兩級加熱至淬火溫度并保溫,其特征在于,工件預(yù)熱后繼續(xù)加熱至8500c并保溫t1(表1),加熱至10200c并保溫t2(表1)表1不同厚度的工件的不同保溫時間厚度mm≦56-1011-1516-2021-2526-3031-3536-40t1min1520304050607080t2min10152230374552603、一種中碳馬氏體耐酸不銹鋼精密零件的精準(zhǔn)熱處理淬火工藝,所述的將工件出爐風(fēng)冷淬火至50-70℃,其特征在于,將工件出爐放置支架上,打開鼓風(fēng)機,將工件風(fēng)冷至50-70℃。4、一種中碳馬氏體耐酸不銹鋼精密零件的精準(zhǔn)熱處理淬火工藝,所述的將工件兩次入回火爐t℃回火并保溫t,出爐空冷,其特征在于,當(dāng)工件風(fēng)冷至50℃-70℃時立即入回火爐加熱至回火溫度t℃(表2)并保溫t3(表3),出爐自然空冷;當(dāng)工件空冷至50℃-70℃時立即第二次入回火爐加熱至回火溫度t℃(表2)并保溫t4(表3),出爐自然空冷至室溫;表2不同硬度要求的工件的不同回火溫度硬度要hrc40-4445-4847-5149-54回火溫度t0c580550525250表3不同厚度的工件的不同保溫時間厚度mm≦56-1011-1516-2021-2526-3031-3536-40t3t4min9090120120120120120150本發(fā)明的一種中碳馬氏體耐酸不銹鋼精密零件的精準(zhǔn)熱處理淬火工藝的有益效果是:在熱處理過程中不同硬度要求的工件采用不同的回火溫度,使其硬度得到精確控制,其硬度公差達到hrc1,以滿足精密零件的精確硬度需求;不同的工件厚度采用不同的保溫時間、以可靠地保證其淬透性,消除殘余奧氏體,精確地控制材料內(nèi)部晶粒細化、組織均勻穩(wěn)定,使零件耐磨性好、壽命長、可靠性高、減小變形,消除蠕變,尺寸穩(wěn)定,達到精密零件的使用要求。本發(fā)明操作簡單實用性強,具有較高的工程應(yīng)用價值,其投入市場必將產(chǎn)生顯著地社會效益和經(jīng)濟效益。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,附圖1為本發(fā)明的一種進口中碳馬氏體耐酸不銹鋼精密零件的精密熱處理淬火工藝流程,其中t1、t2、t3、t4為不同厚度零件的不同保溫時間,t為不同硬度要求的零件的回火溫度。具體實施方式下面結(jié)合附圖1對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細闡述,以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解,從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。實施例一厚度小于5mm的中碳馬氏體耐酸不銹鋼精密零件,硬度要求為hrc40-44(1)將一批厚度小于5mm的工件放入淬火爐中,以小于75℃/小時的加熱速度預(yù)熱至150℃;(2)工件在淬火爐中加熱至8500c并保溫15min、繼續(xù)加熱至淬火溫度10200c并保溫10min;(3)將工件出爐放置支架上,打開鼓風(fēng)機,將工件風(fēng)冷淬火;(4)當(dāng)工件風(fēng)冷至500c-700c時立即入回火爐加熱至5800c回火并保溫90min,出爐自然空冷;(5)當(dāng)工件空冷至500c-700c時立即第二次入回火爐加熱至5800c回火并保溫90min,出爐自然空冷至室溫;(6)用硬度計抽樣檢查工件硬度,并剖開工件拋光斷面,用顯微鏡檢查內(nèi)部晶相組織。實施例二厚度為11-15mm的中碳馬氏體耐酸不銹鋼精密零件,硬度要求為hrc45-48(1)將一批厚度為11-15mm的工件放入淬火爐中,以小于75℃/小時的加熱速度預(yù)熱至150℃;(2)工件在淬火爐中加熱至8500c并保溫30min、繼續(xù)加熱至淬火溫度10200c并保溫22min;(3)將工件出爐放置支架上,打開鼓風(fēng)機,將工件風(fēng)冷淬火;(4)當(dāng)工件風(fēng)冷至500c-700c時立即入回火爐加熱至5500c回火并保溫120min,出爐自然空冷;(5)當(dāng)工件空冷至500c-700c時立即第二次入回火爐加熱至5500c回火并保溫120min,出爐自然空冷至室溫;(6)用硬度計抽樣檢查工件硬度,并剖開工件拋光斷面,用顯微鏡檢查內(nèi)部晶相組織。實施例三厚度為26-30mm的中碳馬氏體耐酸不銹鋼精密零件,硬度要求為hrc47-51(1)將一批厚度為26-30mm的工件放入淬火爐中,以小于75℃/小時的加熱速度預(yù)熱至150℃;(2)工件在淬火爐中加熱至8500c并保溫60min、繼續(xù)加熱至淬火溫度10200c并保溫45min;(3)將工件出爐放置支架上,打開鼓風(fēng)機,將工件風(fēng)冷淬火;(4)當(dāng)工件風(fēng)冷至500c-700c時立即入回火爐加熱至5250c回火并保溫120min,出爐自然空冷;(5)當(dāng)工件空冷至500c-700c時立即第二次入回火爐加熱至5250c回火并保溫120min,出爐自然空冷至室溫;(6)用硬度計抽樣檢查工件硬度,并剖開工件拋光斷面,用顯微鏡檢查內(nèi)部晶相組織。實施例四厚度36-40的中碳馬氏體耐酸不銹鋼精密零件,硬度要求為hrc49-54(1)將一批為36-40mm厚度的工件放入淬火爐中,以小于75℃/小時的加熱速度預(yù)熱至150℃;(2)工件在淬火爐中加熱至8500c并保溫80min、繼續(xù)加熱至淬火溫度10200c并保溫60min;(3)將工件出爐放置支架上,打開鼓風(fēng)機,將工件風(fēng)冷淬火;(4)當(dāng)工件風(fēng)冷至500c-700c時立即入回火爐加熱至2500c回火并保溫150min,出爐自然空冷;(5)當(dāng)工件空冷至500c-700c時立即第二次入回火爐加熱至2500c回火并保溫150min,出爐自然空冷至室溫;(6)用硬度計抽樣檢查工件硬度,并剖開工件拋光斷面,用顯微鏡檢查內(nèi)部晶相組織。本發(fā)明所述的熱處理工藝采用分級加熱,使受熱更加均勻;采用兩次回火,且不同的厚度有不同保溫時間,不同硬度要求的采用不同的回火溫度,使其硬度得到精確控制,不同的工件厚度采用不同的保溫時間、以可靠地保證其淬透性,消除殘余奧氏體,精確地控制材料內(nèi)部晶粒細化、組織均勻穩(wěn)定,使零件耐磨性好、壽命長、可靠性高、減小變形,消除蠕變,尺寸穩(wěn)定,達到精密零件的使用要求。本發(fā)明簡單易行,具有較高的工程應(yīng)用價值,其投入市場必將產(chǎn)生顯著地社會效益和經(jīng)濟效益。以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式。不局限于此,任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁12

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