CN104911317B - 承压设备用17‑4ph筒体产品的热处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于食品灭菌容器生产技术领域，特别涉及一种承压设备用17‑4PH筒体产品的热处理工艺，该工艺包括固溶处理和时效处理；所述固溶处理的工艺步骤如下：工件加热至630~670℃保温3‑5小时，继续升温至880~920℃保温3‑5小时，继续升温至1030~1050℃保温4‑8小时，而后出炉空冷90‑200s，然后串水60‑90s，之后入油冷却50‑60分钟，初始油温不大于50℃；最后，将油冷后的工件空冷至32℃以下，至少保持12h；时效处理：经固溶处理后的工件加热至500~560℃保温6‑10小时，而后出炉空冷至室温。本发明提供了一种可以保证筒体产品既有较高的强度又兼有良好塑韧性的承压设备用17‑4PH筒体产品的热处理工艺。
Description
技术领域
本发明属于食品灭菌容器生产技术领域，特别涉及一种承压设备用17-4PH筒体产品的热处理工艺。
背景技术
食品灭菌容器为食品处理新兴领域，在我国也是近几年刚刚起步，由于食品与人体健康密切相关的特殊性，要求灭菌容器也必须有特殊要求，既要保证容器能承受较高压力，又要其具有较好的耐腐蚀性，17-4PH沉淀硬化型马氏体不锈钢近些年被逐渐应用于食品灭菌容器领域，其本身具有较高的强度，又具有优良的耐腐蚀性，但横向塑韧性往往较差，作为高压容器用材恰恰必须要求有较好的塑韧性，如何在保证既有高强度又有良好塑韧性综合性能，这是急需解决的问题。
发明目的
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足提供一种可以保证筒体产品既有较高的强度又兼有良好塑韧性的承压设备用17-4PH筒体产品的热处理工艺。
本发明的技术方案产生是这样实现的：一种承压设备用17-4PH筒体产品的热处理工艺，该工艺包括固溶处理和时效处理；所述固溶处理的工艺步骤如下：工件加热至630~670℃保温3-5小时，继续升温至880~920℃保温3-5小时，继续升温至1020~1060℃保温4-8小时，而后出炉空冷90-200s，然后串水60-90s，之后入油冷却50-60分钟，初始油温不大于50℃；最后，将油冷后的工件空冷至32℃以下，至少保持12h；所述时效处理的工艺步骤如下：时效处理，经固溶处理后的工件加热至500~560℃保温6-10小时，而后出炉空冷至室温。
固溶处理：首先，将工件加热至630~670℃保温3-5小时；然后，继续升温至880~920℃保温3-5小时；接着，继续升温至1030~1050℃保温4-8小时；加热结束后出炉空冷90-200s，然后串水60-90s，之后入油冷却50-60分钟，初始油温不大于50℃；最后，将油冷后的工件空冷至37℃以下，至少保持12h。
横向抗拉强度Rm大于等于1070MPa，横向屈服强度Rp0.2大于等于1000MPa，横向延伸率A大于等于13%,横向面缩Z大于等于48%。
本发明的技术方案产生的积极效果如下：本发明采用该热处理工艺对17-4PH筒体产品进行处理，处理后的17-4PH筒体产品的横向机械性能能够达到设计要求，降低产品废品率，提高劳动效率。
具体有益效果如下：
一、630~670℃保温3-5小时，能够保证筒体内外加热一致性，使得后续的奥氏体转变趋于一致，能够获得均匀的组织。
二、1030~1050℃保温4-8小时，在此温度下保温时间的选择对筒体最终的性能起到至关重要的作用，保温时间不足，合金元素扩散不充分，组织转变不彻底，影响最终强度指标，保温时间过长，合金元素固溶至基体量增多，奥氏体晶粒度粗化倾向明显，时效处理后得到的弥散强化相不足，影响最终强度指标。在此温度下保温4-8小时，能够获得综合的良好性能。
三、出炉空冷90-200s，然后串水60-90s，之后入油冷却50-60分钟，较传统的单一空冷或水冷冷却方式，空冷+串水强冷+油冷的冷却方式能够显著改善筒体的横向塑韧性。
四、将油冷后的工件空冷至32℃以下，至少保持12h，因该钢种的马氏体转变终了温度为32℃，将工件在32℃以下保持，能够最大程度的促使奥氏体向马氏体转变。
五、经固溶处理后的工件加热至500~560℃保温6-10小时，而后出炉空冷至室温，采用该时效温度且保温6-10小时，能够获得适量的弥散析出强化相（ε-Cu、NbC、M23C6），从而得到良好的横向强度及塑、韧性。
具体实施方式
实施例一
承压设备用17-4PH筒体产品的热处理工艺，钢种为17-4PH，C=0.023%，Si=0.78%，Mn=0.57%，Cr=15.70%，Ni=4.75%，Cu=3.44%，Nb=0.22% ，S=0.008%，P=0.016%，规格为ф545mm*ф280mm*3200mm的筒体产品，热处理工艺如下：固溶处理：首先，将工件加热至650℃保温4小时；然后，继续升温至900℃保温4小时；接着，继续升温至1040℃保温8小时；加热结束后出炉空冷90-120s，然后串水60-90s，之后入油冷却50-60分钟，初始油温≤50℃；最后，将油冷后的工件空冷至32℃以下，至少保持12h，保证马氏体组织充分转变。时效处理：首先，经固溶处理后的工件加热至540℃保温10小时；然后，出炉空冷至至室温。最终横向机械性能显著提高，抗拉强度Rm=1085MPa，屈服强度Rp0.2=1009MPa，延伸率A=17.5%,面缩Z=55%。
实施例二
承压设备用17-4PH筒体产品的热处理工艺，钢种为17-4PH，C=0.051%，Si=0.52%，Mn=0.23%，Cr=15.38%，Ni=4.58%，Cu=3.24%，Nb=0.24% ，S=0.001%，P=0.015%，规格为ф402mm*ф280mm*2520mm的筒体产品；热处理工艺：固溶处理：首先，将工件加热至650℃保温3小时；然后，继续升温至900℃保温3小时；接着，继续升温至1040℃保温4小时；加热结束后出炉空冷90-120s，然后串水60-90s，之后入油冷却50-60分钟，初始油温≤50℃；最后，将油冷后的工件空冷至32℃以下，至少保持12h，保证马氏体组织充分转变。时效处理：首先，经固溶处理后的工件加热至510℃保温7小时；然后，出炉空冷至至室温。最终横向机械性能显著提高，抗拉强度Rm=1194MPa，屈服强度Rp0.2=1136MPa，延伸率A=14%,面缩Z=57%。
Claims (1)
1.一种承压设备用17-4PH筒体产品的热处理工艺，其特征在于：该工艺包括固溶处理和时效处理；所述固溶处理的工艺步骤如下：工件加热至630~670℃保温3-5小时，继续升温至880~920℃保温3-5小时，继续升温至1030~1050℃保温4-8小时，而后出炉空冷90-200s，然后串水60-90s，之后入油冷却50-60分钟，初始油温不大于50℃；最后，将油冷后的工件空冷至32℃以下，至少保持12h；时效处理：经固溶处理后的工件加热至500~560℃保温6-10小时,而后出炉空冷至室温。
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