CN106319164A - 一种马氏体不锈钢的热处理方法 - Google Patents

一种马氏体不锈钢的热处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106319164A
CN106319164A CN201610883972.9A CN201610883972A CN106319164A CN 106319164 A CN106319164 A CN 106319164A CN 201610883972 A CN201610883972 A CN 201610883972A CN 106319164 A CN106319164 A CN 106319164A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat treatment
temperature
treatment method
stainless steel
martensitic stainless
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610883972.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106319164B (zh
Inventor
郭诚
都祥元
李红军
栾永萍
孔凡亚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Metal Research of CAS
Original Assignee
Institute of Metal Research of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Metal Research of CAS filed Critical Institute of Metal Research of CAS
Priority to CN201610883972.9A priority Critical patent/CN106319164B/zh
Publication of CN106319164A publication Critical patent/CN106319164A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106319164B publication Critical patent/CN106319164B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/004—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr and Ni
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008—Martensite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

本发明的目的在于提供一种新型马氏体不锈钢2Cr14NiRE的热处理方法，具体为，淬火：920～980℃保温30‑80min后油冷至室温；回火：220～300℃或600～650℃保温50‑80min空冷。采用该方法处理过的2Cr14NiRE不锈钢具有更好的力学性能。

Description

一种马氏体不锈钢的热处理方法
技术领域
本发明属于合金领域，特别提供一种马氏体不锈钢2Cr14NiRE的热处理方法。
背景技术
2Cr13马氏体不锈钢由于具有优良的耐腐蚀性能且价格相对较低，应用较广。但随着工业的发展，特别是一些高腐蚀环境下，容易出现锈斑，所以对材料提出了更高的要求。因此在该背景下，研究各合金元素，特别是Ni，Mo，稀土等元素含量对2Cr13钢性能的影响显得尤为重要。
一般不锈钢结构件，常采用淬火+高温回火(调质)处理，以获得良好的综合机械性能。
(1)淬火：2Cr13马氏体不锈钢在950℃～1150℃温度得到单相奥氏体组织，淬火后能获得马氏体组织+极少量的残余奥氏体。
淬火温度的选择：按常规工艺，合金钢的淬火加热温度常选用Ac1(或Ac3)+(50～100℃)。2Cr13马氏体不锈钢的Ac1温度为820℃，Ac3温度为950℃。由于2Cr13马氏体不锈钢的含碳量较高，若淬火温度太低，则耗时太长，不但造成很大的能源浪费，而且增加了不锈钢氧化和脱碳倾向，并且将会有Cr的复杂碳化物沿晶界析出或造成杂质元素P、Si的偏聚，容易导致材料发生晶间腐蚀，不仅影响钢的耐腐蚀性能，而且影响钢的强度及硬度。如果温度选择太高，则在高温下晶界具有流体的性质，容易导致晶粒快速长大而造成晶粒粗化，导致不锈钢力学性能下降。因此，2Cr13马氏体不锈钢的淬火温度以1000～1050℃较适宜。
(2)回火：为了降低淬火钢的脆性，减少或消除内应力，使组织趋于稳定并获得所需要的性能，淬火后的马氏体不锈钢通常采用回火处理。
回火温度的选择：低温回火的回火温度为200～370℃。当要求最大的硬度时，可对工件进行低温回火，同时可以消除淬火过程中所形成的内应力。高温回火的回火温度为600～750℃。高温回火的目的是获得高的强度、塑性与冲击韧性，以及较好的耐腐蚀性能。然而，在高低两种回火温度间的370～600℃温度范围内进行回火，不仅使钢的韧性急剧降低，同时也将严重损害钢的耐蚀性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种马氏体不锈钢2Cr14NiRE的热处理方法，采用该方法处理过的2Cr14NiRE不锈钢具有更好的力学性能以及更优良的耐腐蚀性能。
本发明技术方案为：
马氏体不锈钢2Cr14NiRE的热处理制度：淬火：920～980℃保温30-80min后油冷至室温；回火：220～300℃、600～650℃保温50-80min空冷。优选为：950℃保温30min后油冷至室温，220～300℃保温60min空冷；或950℃保温30min后油冷至室温，600～650℃保温60min空冷。经过回火热处理后的马氏体不锈钢2Cr14NiRE，其屈服强度达到1200MPa以上，抗拉强度在1500MPa左右。
本发明所述马氏体不锈钢2Cr14NiRE的组成以及质量百分比为：C：0.16～0.25％、Si：≤1.00％、Mn：≤1.00％、Cr：13.00～15.00％、Ni：0.60～1.30％、RE：0.06～0.14％、S：≤0.010％、P：≤0.030％、Fe余量。
其优选的组成以及质量百分比为：C：0.18～0.23％、Si：≤1.00％、Mn：≤1.00％、Cr：13.00～14.00％、Ni：0.80～1.00％、RE：0.06～0.12％、S：≤0.010％、P：≤0.030％、Fe余量。
本发明所述马氏体不锈钢的组成中Ni、RE元素总含量优选为0.8～1.15％，在此范围内马氏体不锈钢具有更好的力学性能。
附图说明
图1实施例1回火温度对屈服强度和抗拉强度的影响。
图2实施例1回火温度对延伸和面缩的影响。
图3实施例1回火温度对冲击的影响。
图4实施例1回火温度对HRC的影响。
图5实施例1金相图片(220℃)。
图6实施例1金相图片(300℃)。
图7实施例1金相图片(570℃)。
图8实施例1金相图片(650℃)。
图9实施例1金相图片(700℃)。
图10实施例2回火温度对屈服强度和抗拉强度的影响。
图11实施例2回火温度对延伸和面缩的影响。
图12实施例2回火温度对冲击的影响。
图13实施例2回火温度对HRC的影响。
图14实施例3回火温度对屈服强度和抗拉强度的影响。
图15实施例3回火温度对延伸和面缩的影响。
图16实施例3回火温度对冲击的影响。
图17实施例3回火温度对HRC的影响。
具体实施方式
试样合金成分见表1：
表1试样合金成分配比(wt％)
试样 C Si Mn Cr Ni RE S P
1 0.20 0.27 0.38 14.13 1.05 0.11 0.008 0.011
2 0.17 0.18 0.31 13.45 0.82 0.08 0.007 0.013
3 0.23 0.20 0.35 14.58 1.38 0.12 0.006 0.010
4 0.19 0.15 0.29 13.12 1.00 0.12 0.005 0.009
5 0.18 0.23 0.37 13.58 0.82 0.09 0.008 0.012
6 0.25 0.30 0.26 13.91 0.95 0.08 0.009 0.011
7 0.21 0.26 0.31 14.65 0.83 0.13 0.008 0.013
8 0.23 0.24 -- 14.26 0.91 0.07 0.006 0.008
9 0.19 -- 0.42 13.89 1.36 0.10 0.006 0.010
实施例1
取试样1合金成分进行力学性能测试，在锻后的棒材上取两支M10拉伸试样，两支10×10×55冲击试样，进行热处理实验，测试结果见表2。
热处理制度为950℃±10℃保温30分钟后油冷至室温，220℃、300℃、570℃、650℃、700℃各保温60分钟空冷。
表2试样1热处理后性能测试结果
从实验结果可以看出，试样1的屈服强度、抗拉强度、HRC均随回火温度的升高而下降，延伸、面缩和冲击随温度升高成上升趋势，在300℃—600℃中温回火时略有下降。
实施例2
取试样2合金成分进行力学性能测试，其它与实施例1相同，测试结果见表3。
表3试样2热处理后性能测试结果
实施例3
取试样3合金成分进行力学性能测试，其它与实施例1相同，测试结果见表4。
表4试样3热处理后性能测试结果
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种马氏体不锈钢的热处理方法，其特征在于，热处理制度为：淬火：920～980℃保温30-80min后油冷至室温；回火：220～300℃或600～650℃保温50-80min空冷。
2.按照权利要求1所述马氏体不锈钢的热处理方法，其特征在于，热处理制度为：950℃保温30min后油冷至室温，220～300℃保温60min空冷。
3.按照权利要求1所述马氏体不锈钢的热处理方法，其特征在于，热处理制度为：950℃保温30min后油冷至室温，600～650℃保温60min空冷。
CN201610883972.9A 2016-10-10 2016-10-10 一种马氏体不锈钢的热处理方法 Active CN106319164B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610883972.9A CN106319164B (zh) 2016-10-10 2016-10-10 一种马氏体不锈钢的热处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610883972.9A CN106319164B (zh) 2016-10-10 2016-10-10 一种马氏体不锈钢的热处理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106319164A true CN106319164A (zh) 2017-01-11
CN106319164B CN106319164B (zh) 2018-12-21

Family

ID=57820147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610883972.9A Active CN106319164B (zh) 2016-10-10 2016-10-10 一种马氏体不锈钢的热处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106319164B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111360207A (zh) * 2020-03-30 2020-07-03 嘉兴民政石油机械附件厂 一种抽油泵用球阀的生产工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1628184A (zh) * 2002-02-06 2005-06-15 住友金属工业株式会主 马氏体不锈钢及其制造方法
CN101063190A (zh) * 2006-04-25 2007-10-31 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种马氏体热强钢
CN101205592A (zh) * 2006-12-19 2008-06-25 中国科学院金属研究所 一种马氏体抗菌不锈钢及其热处理方法
CN102864382A (zh) * 2012-07-26 2013-01-09 四川六合锻造股份有限公司 减小X20Cr13纵横向力学性能差异的方法
CN103147021A (zh) * 2013-03-26 2013-06-12 无锡市派克重型铸锻有限公司 一种马氏体不锈钢锻件及其锻轧热处理一体化生产工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1628184A (zh) * 2002-02-06 2005-06-15 住友金属工业株式会主 马氏体不锈钢及其制造方法
CN101063190A (zh) * 2006-04-25 2007-10-31 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种马氏体热强钢
CN101205592A (zh) * 2006-12-19 2008-06-25 中国科学院金属研究所 一种马氏体抗菌不锈钢及其热处理方法
CN102864382A (zh) * 2012-07-26 2013-01-09 四川六合锻造股份有限公司 减小X20Cr13纵横向力学性能差异的方法
CN103147021A (zh) * 2013-03-26 2013-06-12 无锡市派克重型铸锻有限公司 一种马氏体不锈钢锻件及其锻轧热处理一体化生产工艺

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111360207A (zh) * 2020-03-30 2020-07-03 嘉兴民政石油机械附件厂 一种抽油泵用球阀的生产工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN106319164B (zh) 2018-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100336339B1 (ko) 고강도 스프링용 강선 및 그 제조 방법
CN101365819B (zh) 具有优良冷镦性能和淬火特性的钢丝及其制造方法
EP2937434B1 (en) Steel wire rod for high-strength spring with excellent hydrogen embrittlement resistance and manufacturing process therefor and high-strength spring
JP4381355B2 (ja) 耐遅れ破壊特性に優れた引張強さ１６００ＭＰａ級以上の鋼およびその成型品の製造方法
CN107805758B (zh) 一种高强度优良低温韧性船用钢及其一钢多级热处理工艺
KR20150002848A (ko) 코일링성과 내수소취성이 우수한 고강도 스프링용 강선 및 그의 제조 방법
JP5288259B2 (ja) マルテンサイト系工具鋼の焼入れ前処理方法および焼入れ処理方法
JP7576167B2 (ja) 抗酸化性を有する自動車用の高塑性の熱間成形鋼及び熱間成形工程
CN109487061B (zh) 马氏体沉淀硬化不锈钢06Cr15Ni5Cu2Ti的热处理方法
CN105018854A (zh) 高耐热性热作模具钢及制备方法
JP6223124B2 (ja) 高強度複相組織ステンレス鋼板およびその製造法
JP2011256456A (ja) 冷間鍛造用鋼の製造方法
CN113584407A (zh) 一种高强度耐高温腐蚀马氏体不锈钢及其制造方法
TW202146675A (zh) 沃斯田鐵系不鏽鋼材及其製造方法、以及板彈簧
CN104357747A (zh) 一种微合金化锰硼合金钢及其热处理方法和应用
US3067072A (en) Method of annealing type 430 stainless steel
TW202233863A (zh) 沃斯田鐵系不鏽鋼材及其製造方法、以及板彈簧
JP2012052218A (ja) ばね用鋼線及びその製造方法、並びにばね
CN106319164A (zh) 一种马氏体不锈钢的热处理方法
KR100957306B1 (ko) 냉간 단조강 및 그 제조 방법
AU2022283344A1 (en) Steel for bolts, and manufacturing method therefor
CN106929756B (zh) 轴承钢及其制备方法
CN115369324A (zh) 一种汽车用38MnVS5稀土易切削热轧圆钢及其制备方法
CN112853049B (zh) 一种高性能轴套材料及其热处理方法
CN106319344A (zh) 一种马氏体不锈钢

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant