CN101787423B - Z12cn13马氏体不锈钢压紧弹簧锻件的热处理工艺方法 - Google Patents
Z12cn13马氏体不锈钢压紧弹簧锻件的热处理工艺方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种Z12CN13马氏体不锈钢压紧弹簧锻件的热处理工艺方法，在970±5℃温度下保温4小时，使Z12CN13马氏体不锈钢充分奥氏体化后，快速将所述压紧弹簧锻件放入油槽中冷却，直至所述压紧弹簧锻件吊出油槽后测其表面温度≤100℃后，马上转入回火；回火过程中，直接以80℃/h的升温速度升到665±5℃并保温8小时；将所述压紧弹簧锻件进行油冷至室温。本发明能使经过热处理后的Z12CN13马氏体不锈钢压紧弹簧锻件满足机械性能要求，而且操作简单、成本低。
Description
技术领域
本发明涉及Z12CN13马氏体不锈钢的热处理工艺方法，特别是涉及一种采用Z12CN13马氏体不锈钢制造的压紧弹簧锻件的热处理工艺方法。
技术背景
Z12CN13马氏体不锈钢压紧弹簧锻件是用于核岛主设备堆内构件产品。所述压紧弹簧锻件的工件调质图参见图3所示(工件有效厚度400mm)。
所述的Z12CN13马氏体不锈钢中，Z12CN13表示的是核电设备上一种材料的牌号(法国的牌号)，其化学成分和机械性能要求如下表所示：
表1，化学成分(Z12CN13)：(重量百分比)
表2，机械性能要求
现有的采用Z12CN13马氏体不锈钢制造的压紧弹簧锻件的热处理工艺方法如图1所示。将所述压紧弹簧锻件置于热处理炉内，并在970±5℃温度下保温4小时，使Z12CN13马氏体不锈钢充分奥氏体化后，将所述压紧弹簧锻件从热处理炉内吊出且快速放入油槽中冷却50分钟；将所述压紧弹簧锻件从油槽中吊出，在空气中自然冷却至表面温度≤100℃后，再将所述压紧弹簧锻件置于热处理炉内，马上转入回火。在回火过程中，首先在350～400℃下使所述压紧弹簧锻件保温3小时，然后以≤50℃/h的升温速度升到665±5℃并保温8小时，其后再将所述压紧弹簧锻件从热处理炉内吊出，进行空冷。
采用上述工艺方法处理的压紧弹簧锻件不能满足机械性能要求，强度不高，冲击性能也达不到要求。其原因可能是由于淬火过程中马氏体转变不充分(油冷50分钟后对压紧弹簧锻件表面进行测温，其表面温度为180℃，压紧弹簧锻件的内部温度更高，可能超过300℃)，以及回火过程中未能有效的避免回火脆性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种Z12CN13马氏体不锈钢压紧弹簧锻件的热处理工艺方法，使经过热处理后的Z12CN13马氏体不锈钢压紧弹簧锻件能够满足机械性能要求，而且操作简单、成本低。
为解决上述技术问题，本发明的Z12CN13马氏体不锈钢压紧弹簧锻件的热处理工艺方法是采用如下技术方案实现的：
在970±5℃温度下保温4小时，使Z12CN13马氏体不锈钢充分奥氏体化后，快速将所述压紧弹簧锻件放入油槽中冷却，直至所述压紧弹簧锻件吊出油槽后测其表面温度≤100℃后，马上转入回火；回火过程中，直接以80℃/h的升温速度升到665±5℃并保温8小时(h)；将所述压紧弹簧锻件进行油冷至室温。
采用本发明的方法，淬火冷却至所述压紧弹簧锻件表面温度≤100℃，使马氏体得到了充分的转变；并且采用快速升温至高温回火温度665℃；在回火冷却过程中，从665℃进行油冷，快速冷却至室温。这样有效的避免了高、低温回火脆性；而且操作简单，能源消耗少，能有效提高压紧弹簧锻件的机械性能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是现有的压紧弹簧锻件热处理工艺方法示意图；
图2是本发明的压紧弹簧锻件热处理工艺方法示意图；
图3是压紧弹簧锻件的调质图。
具体实施方式
Z12CN13不锈钢马氏体的转变温度在320℃以下，为了使其充分进行马氏体转变，本发明延长了油冷的冷却时间，直至使Z12CN13马氏体不锈钢压紧弹簧锻件在吊出油槽后其表面温度≤100℃；另外为了避免高低温回火脆性区，以80℃/h的升温速度使热处理炉内温度升至665±5℃并保温8小时，在回火时从665℃快速进行油冷至室温。
参见图2所示，本发明的Z12CN13马氏体不锈钢压紧弹簧锻件的热处理工艺方法包括如下步骤：
步骤一、进行淬火。
将所述压紧弹簧置于热处理炉内，并在970±5℃温度下保温4小时，使Z12CN13马氏体不锈钢充分奥氏体化后，将所述压紧弹簧锻件从热处理炉内吊出且快速放入油槽中冷却，直至使所述压紧弹簧锻件在吊出油槽后其表面温度≤100℃。
步骤二、立即进行回火。
将所述压紧弹簧锻件再置于热处理炉内，马上转入回火。在回火过程中，直接以80℃/h的升温速度使热处理炉内温度升至665±5℃并保温8小时；然后再将所述压紧弹簧锻件从热处理炉内吊出放入油槽中冷却，使所述压紧弹簧锻件的表面温度降至室温。
这样经过改进后的本发明的工艺方法，使马氏体得到了充分的转变，并且有效的避免了高、低温回火脆性。另外本发明还省去了350～400℃保温3小时的工艺步骤，既节约了能源，降低了成本。
Claims (1)
1.一种Z12CN13马氏体不锈钢压紧弹簧锻件的热处理工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、进行淬火；
将所述压紧弹簧锻件置于热处理炉内，并在970±5℃温度下保温4小时，之后，将所述压紧弹簧锻件从热处理炉内吊出且快速放入油槽中冷却，直至所述压紧弹簧锻件吊出油槽后，测所述压紧弹簧锻件的表面温度≤100℃；
步骤二、立即进行回火；
将所述压紧弹簧锻件再置于热处理炉内，立即进行回火，在回火过程中，直接以80℃/h的升温速度使热处理炉内温度升至665±5℃并保温8小时；然后再将所述压紧弹簧锻件从热处理炉内吊出放入油槽中冷却，使所述压紧弹簧锻件的表面温度降至室温。
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