CN104060054B - 一种马氏体不锈钢衬板的热处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种马氏体不锈钢衬板的热处理方法，包括以下步骤：第一次淬火：室温~700℃，升温速度≦50℃/h；700℃时均温3h；700℃~980℃，升温速度≦40℃/h；在980℃进行保温5h以上；然后冷却到60℃，第二次淬火加热；室温~700℃，升温速度≦50℃/h；在700℃时对衬板进行均温4h；700℃~980℃，升温速度≦40℃/h；980℃进行保温6h以上；然后冷却到60℃进行中温回火；中温回火：室温~350℃，升温速度≦50℃/h；在350℃保温1h；350℃~500℃，升温速度≦50℃/h；在500℃进行保温8h以上；油冷至100℃以下时出油槽；本发明利用双连淬火的热处理工艺，两次淬火无时间间隔，减少了衬板淬火时的开裂，最大限度的细化晶粒度，提高了衬板的综合力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种不锈钢处理技术，具体的说是涉及一种马氏体不锈钢衬板的热处理方法。
背景技术
马氏体不锈钢通过热处理可以调整其力学性能，通俗地说，是一类可硬化的不锈钢。典型牌号为ZGCr13型，如ZG2Cr13,ZG3Cr13,ZG4Cr13等。淬火后硬度较高，不同回火温度具有不同强韧性组合。由于其良好的抗氧化性，目前国际上已经有公司将该材料在衬板湿法原料磨使用。
目前马氏体不锈钢所采用的热处理工艺主要是淬火加高温回火。马氏体不锈钢淬火加高温回火后，硬度不高170HB～250HB，虽然具有良好的冲击韧性，但是由于硬度较低，用作衬板时，耐磨性不好，受冲击易变形。采用淬火低温回火时，硬度虽然提高，抗冲击性能极差，用作衬板时，易破碎，使用寿命同样较短。且由于回火脆性的存在，不容易同时得到较高的硬度和冲击韧性。
发明内容
本发明为了解决上述的技术问题，提供一种马氏体不锈钢衬板的热处理方法，其有效改善了衬板的最终组织，最大限度的细化晶粒度，提高了衬板的综合力学性能。
本发明所采用的技术方案是：一种马氏体不锈钢衬板的热处理方法，所述衬板是经淬火、回火工序后完成热处理过程，所述淬火采用双连淬火工艺，回火采用中温回火；
所述双连淬火包括以下步骤：第一次淬火加热，其加热过程分为四个阶段：a、室温~700℃，升温速度≦50℃/h；b、在700℃时对衬板进行均温3h；c、700℃~980℃，升温速度≦40℃/h；d、在980℃进行保温，保温时间大于等于5h；第一次淬火加热完成后，将衬板放入水或油中进行冷却，且冷却到60℃时，将衬板放入到热处理炉中进行第二次淬火加热；
第二次淬火加热，其加热过程分为四个阶段：a、室温~700℃，升温速度≦50℃/h；b、在700℃时对衬板进行均温4h；c、700℃~980℃，升温速度≦40℃/h；d、在980℃进行保温，且保温时间大于等于6h；第二次淬火加热完成后，将衬板放入水或油中进行冷却，冷却到60℃时，放入炉中进行中温回火；
所述中温回火，其加热过程分为四个阶段：a、室温~350℃，升温速度≦50℃/h；b、在350℃保温1h；c、350℃~500℃，升温速度≦50℃/h；d、在500℃进行保温，保温时间要大于等于8h；回火保温结束后，立刻将衬板放入油槽中进行油冷，冷却至100℃以下时出油槽。
所述的马氏体不锈钢衬板按重量百分比计，由以下组分组成：C0.15-0.25%、Cr10.5-12.0%、Mo0.25-0.80%、Ni0.30-0.80%、Mn≦1.00%、Si≦1.00%、S＜0.035%、P＜0.035%、Cu＜0.20%，余量为Fe以及不可避免的杂质。
所述双连淬火进行冷却的过程中，从热处理炉炉门打开到衬板放入水或油中进行冷却之间的时间小于2min。
本发明的有益效果：
（1）本发明利用双连淬火的热处理工艺，两次淬火无时间间隔，减少了衬板淬火时的开裂，本发明采用两次淬火，改善了衬板的最终组织，最大限度的细化晶粒度，提高了衬板的综合力学性能；
（2）本发明选用的马氏体不锈钢材料中含铬量较高，使衬板具有良好的抗氧化性，解决了衬板长期在潮湿的环境中使用时的氧化锈蚀，本发明采用的马氏体不锈钢衬板中加入了一定的Ni和Mo，大大增加了钢的塑韧性和强度，同时降低了该钢在后续的热处理中的回火脆性；
（3）本发明中利用淬火及时回火，很好的消除了淬火产生的组织应力，防止了衬板因应力过大而开裂；
（4）本发明最后得到的组织为回火索氏体，该组织使衬板同时具有较高的冲击韧性和硬度。
具体实施方式
一种马氏体不锈钢衬板的热处理方法，所述衬板是经淬火、回火工序后完成热处理过程，所述淬火采用双连淬火工艺，回火采用中温回火；
所述双连淬火包括以下步骤：第一次淬火加热，其加热过程分为四个阶段：a、室温~700℃，升温速度≦50℃/h；b、在700℃时对衬板进行均温3h；c、700℃~980℃，升温速度≦40℃/h；d、在980℃进行保温，保温时间大于等于5h；第一次淬火加热完成后，将衬板放入水或油中进行冷却，且冷却到60℃时，将衬板放入到热处理炉中进行第二次淬火加热；
第二次淬火加热，其加热过程分为四个阶段：a、室温~700℃，升温速度≦50℃/h；b、在700℃时对衬板进行均温4h；c、700℃~980℃，升温速度≦40℃/h；d、在980℃进行保温，且保温时间大于等于6h；
第二次淬火加热完成后，将衬板放入水或油中进行冷却，冷却到60℃时，放入炉中进行中温回火；
所述中温回火，其加热过程分为四个阶段：a、室温~350℃，升温速度≦50℃/h；b、在350℃保温1h；c、350℃~500℃，升温速度≦50℃/h；d、在500℃进行保温，保温时间要大于等于8h；回火保温结束后，立刻将衬板放入油槽中进行油冷，冷却至100℃以下时出油槽。
所述的马氏体不锈钢衬板按重量百分比计，由以下组分组成：C0.15-0.25%、Cr10.5-12.0%、Mo0.25-0.80%、Ni0.30-0.80%、Mn≦1.00%、Si≦1.00%、S＜0.035%、P＜0.035%，Cu＜0.20%，余量为Fe以及不可避免的杂质。
所述双连淬火进行冷却的过程中，从热处理炉炉门打开到衬板放入水或油中进行冷却之间的时间小于2min。
热处理后在衬板本体上进行取样观察金相组织，其组织为回火索氏体，力学检验结果显示，硬度≥42HRC，冲击功大于≥45J。特别是对衬板本体进行对比破坏性冲击试验，该工艺衬板试验冲击指标比一次淬火工艺指标高230%以上，使用寿命也提高两倍以上。
Claims (2)
1.一种马氏体不锈钢衬板的热处理方法，所述衬板是经淬火、回火工序后完成热处理过程，其特征在于：所述淬火采用双连淬火工艺，回火采用中温回火；
所述双连淬火包括以下步骤：第一次淬火加热，其加热过程分为四个阶段：a、室温~700℃，升温速度≦50℃/h；b、在700℃时对衬板进行均温3h；c、700℃~980℃，升温速度≦40℃/h；d、在980℃进行保温，保温时间大于等于5h；第一次淬火加热完成后，将衬板放入水或油中进行冷却，且冷却到60℃时，将衬板放入到热处理炉中进行第二次淬火加热；
第二次淬火加热，其加热过程分为四个阶段：a、室温~700℃，升温速度≦50℃/h；b、在700℃时对衬板进行均温4h；c、700℃~980℃，升温速度≦40℃/h；d、在980℃进行保温，且保温时间大于等于6h；
第二次淬火加热完成后，将衬板放入水或油中进行冷却，冷却到60℃时，放入炉中进行中温回火；
所述中温回火，其加热过程分为四个阶段：a、室温~350℃，升温速度≦50℃/h；b、在350℃保温1h；c、350℃~500℃，升温速度≦50℃/h；d、在500℃进行保温，保温时间要大于等于8h；回火保温结束后，立刻将衬板放入油槽中进行油冷，冷却至100℃以下时出油槽；
所述的马氏体不锈钢衬板按重量百分比计，由以下组分组成：C0.15-0.25%、Cr10.5-12.0%、Mo0.25-0.80%、Ni0.30-0.80%、Mn≦1.00%、Si≦1.00%、S＜0.035%、P＜0.035%，Cu＜0.20%，余量为Fe以及不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的一种马氏体不锈钢衬板的热处理方法，其特征在于：所述双连淬火进行冷却的过程中，从热处理炉炉门打开到衬板放入水或油中进行冷却之间的时间小于2min。
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