CN107267718A - 一种不锈钢工件热处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种不锈钢工件热处理工艺，包括以下工艺步骤：（1）预热：经过两段预热过程；（2）正火：放入到真空加热机中进行加热；（3）退火；（4）淬火：淬火炉内进行高温淬火；（5）冷却；（6）回火：淬火炉内进行回火处理；（7）再冷却：包括预冷却和快速冷却。提供一种不锈钢工件热处理工艺，使得制得的不锈钢工件硬度、抗疲劳强度得到提高，同时减少不锈钢的变形。

Description

一种不锈钢工件热处理工艺
技术领域
本发明涉及热处理技术领域，尤其是涉及一种不锈钢工件热处理工艺。
背景技术
不锈钢热处理是将其放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度在不同的介质中冷却，通过改变其表面或内部的显微组织结构来控制其性能的一种工艺。不锈钢热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。所以，它是机械制造中的特殊工艺过程，也是质量管理的重要环节。目前不锈钢热处理工艺存在着变形量大的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的问题，提供一种不锈钢工件热处理工艺，使得制得的不锈钢工件硬度、抗疲劳强度得到提高，同时减少不锈钢的变形。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种不锈钢工件热处理工艺，包括以下工艺步骤：
(1)预热：将不锈钢工件进行两段预热的过程；
(2)正火：将预热后的不锈钢工件放入到真空加热机中进行加热，真空加热机升温至1000-1200℃，保温40-60min；
(3)退火：将正火后的不锈钢工件转移到马弗炉内，将不锈钢工件的温度℃降低到700-800℃，保温30-50min；
(4)淬火：将退火的不锈钢工件转移至淬火炉内进行高温淬火；
(5)冷却：将淬火后的不锈钢工件进行冷却处理；
(6)回火：将冷却后的不锈钢工件放入淬火炉内进行回火处理；
(7)再冷却：将淬火炉的温度降低，不锈钢工件在淬火炉内进行冷却。
优选的，所述步骤(1)的两段预热的过程：将不锈钢工件在700-800℃进行预热30-50min，升温至850-950℃预热50-70min。
优选的，所述步骤(1)和(2)均在真空度为1-10Pa的真空条件下进行的。
优选的，所述步骤(2)中的真空加热机的升温速率为20-40℃/min。
优选的，所述步骤(2)中在进行正火前先对不锈钢金属表面涂覆热处理保护涂料。
优选的，所述步骤(3)中高温淬火条件：淬火的温度800-900℃，淬火时间80-120min。
优选的，所述步骤(4)中冷却分为两步，第一步将不锈钢工件置于空气中进行预冷却，第二步将不锈钢工件置于淬冷介质中进行快速冷却。
优选的，所述步骤(5)中回火的温度为700-800℃，回火时间40-60min。
本发明与现有技术相比，具有如下的有益效果：本发明提供一种不锈钢工件热处理工艺，使得制得的不锈钢工件硬度、抗疲劳强度得到提高，同时减少不锈钢的变形，具体情况如下：
(1)本发明在进行正火前对不锈钢工件表面涂覆热处理保护涂料，可以随工件加热时在工表面生成熔融致密薄膜，从而起到防氧化、防脱碳及防渗氢的作用；
(2)本发明的预热和正火都是在真空条件下进行的，避免工件暴露在空气中发生氧化、脱碳，造成工件表面碳含量降低，进一步保护热处理后工件的表面性能；
(3)本发明的淬火炉的温度可以减少工件的变形，同时冷却分步进行，可以避免因冷却不均匀而导致工件内部或者表面的应力发生变化从而使工件发生变形的现象。
具体实施方式
本发明结合以下实施例作进一步的说明，但本发明的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。
实施例1
一种不锈钢工件热处理工艺，包括以下工艺步骤：
(1)预热：将不锈钢工件进行两段预热的过程；
(2)正火：将预热后的不锈钢工件放入到真空加热机中进行加热，真空加热机升温至1100℃，保温50min；
(3)退火：将正火后的不锈钢工件转移到马弗炉内，将不锈钢工件的温度℃降低到750℃，保温40min；
(4)淬火：将退火的不锈钢工件转移至淬火炉内进行高温淬火；
(5)冷却：将淬火后的不锈钢工件进行冷却处理；
(6)回火：将冷却后的不锈钢工件放入淬火炉内进行回火处理；
(7)再冷却：将淬火炉的温度降低，不锈钢工件在淬火炉内进行冷却。
其中，所述步骤(1)的两段预热的过程：将不锈钢工件在750℃进行预热40min，升温至900℃预热60min。
其中，所述步骤(1)和(2)均在真空度为5Pa的真空条件下进行的。
其中，所述步骤(2)中的真空加热机的升温速率为30℃/min。
其中，所述步骤(2)中在进行正火前先对不锈钢金属表面涂覆热处理保护涂料。
其中，所述步骤(3)中高温淬火条件：淬火的温度850℃，淬火时间100min。
其中，所述步骤(4)中冷却分为两步，第一步将不锈钢工件置于空气中进行预冷却，第二步将不锈钢工件置于淬冷介质中进行快速冷却。
其中，所述步骤(5)中回火的温度为750℃，回火时间50min。
实施例2
一种不锈钢工件热处理工艺，包括以下工艺步骤：
(1)预热：将不锈钢工件进行两段预热的过程；
(2)正火：将预热后的不锈钢工件放入到真空加热机中进行加热，真空加热机升温至1000℃，保温40min；
(3)退火：将正火后的不锈钢工件转移到马弗炉内，将不锈钢工件的温度℃降低到700℃，保温30min；
(4)淬火：将退火的不锈钢工件转移至淬火炉内进行高温淬火；
(5)冷却：将淬火后的不锈钢工件进行冷却处理；
(6)回火：将冷却后的不锈钢工件放入淬火炉内进行回火处理；
(7)再冷却：将淬火炉的温度降低，不锈钢工件在淬火炉内进行冷却。
其中，所述步骤(1)的两段预热的过程：将不锈钢工件在700℃进行预热30min，升温至850℃预热50min。
其中，所述步骤(1)和(2)均在真空度为1Pa的真空条件下进行的。
其中，所述步骤(2)中的真空加热机的升温速率为20℃/min。
其中，所述步骤(2)中在进行正火前先对不锈钢金属表面涂覆热处理保护涂料。
其中，所述步骤(3)中高温淬火条件：淬火的温度800℃，淬火时间80min。
优选的，所述步骤(4)中冷却分为两步，第一步将不锈钢工件置于空气中进行预冷却，第二步将不锈钢工件置于淬冷介质中进行快速冷却。
优选的，所述步骤(5)中回火的温度为700℃，回火时间40min。
实施例3
一种不锈钢工件热处理工艺，包括以下工艺步骤：
(1)预热：将不锈钢工件进行两段预热的过程；
(2)正火：将预热后的不锈钢工件放入到真空加热机中进行加热，真空加热机升温至1200℃，保温60min；
(3)退火：将正火后的不锈钢工件转移到马弗炉内，将不锈钢工件的温度℃降低到800℃，保温50min；
(4)淬火：将退火的不锈钢工件转移至淬火炉内进行高温淬火；
(5)冷却：将淬火后的不锈钢工件进行冷却处理；
(6)回火：将冷却后的不锈钢工件放入淬火炉内进行回火处理；
(7)再冷却：将淬火炉的温度降低，不锈钢工件在淬火炉内进行冷却。
其中，所述步骤(1)的两段预热的过程：将不锈钢工件在800℃进行预热50min，升温至950℃预热70min。
其中，所述步骤(1)和(2)均在真空度为10Pa的真空条件下进行的。
其中，所述步骤(2)中的真空加热机的升温速率为40℃/min。
其中，所述步骤(2)中在进行正火前先对不锈钢金属表面涂覆热处理保护涂料。
其中，所述步骤(3)中高温淬火条件：淬火的温度900℃，淬火时间120min。
其中，所述步骤(4)中冷却分为两步，第一步将不锈钢工件置于空气中进行预冷却，第二步将不锈钢工件置于淬冷介质中进行快速冷却。
其中，所述步骤(5)中回火的温度为800℃，回火时间60min。
实施例4
采取实施例1-3制得的不锈钢工件以及市售的另外两款的不锈钢工件分别作为对照组1和对照组2进行测试，测试结果见下表1：
根据表1中的数据可以看出，本发明的不锈钢工件各项性能均优于现有的不锈钢工件。
综上，本发明提供一种不锈钢工件热处理工艺，使得制得的不锈钢工件硬度、抗疲劳强度得到提高，同时减少不锈钢的变形。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种不锈钢工件热处理工艺，其特征在于，包括以下工艺步骤：
（1）预热：将不锈钢工件进行两段预热的过程；
（2）正火：将预热后的不锈钢工件放入到真空加热机中进行加热，真空加热机升温至1000-1200℃，保温40-60min；
（3）退火：将正火后的不锈钢工件转移到马弗炉内，将不锈钢工件的温度℃降低到700-800℃，保温30-50min；
（4）淬火：将退火的不锈钢工件转移至淬火炉内进行高温淬火；
（5）冷却：将淬火后的不锈钢工件进行冷却处理；
（6）回火：将冷却后的不锈钢工件放入淬火炉内进行回火处理；
（7）再冷却：将淬火炉的温度降低，不锈钢工件在淬火炉内进行冷却。
2.根据权利要求1所述的不锈钢工件热处理工艺，其特征在于，所述步骤（1）的两段预热的过程：将不锈钢工件在700-800℃进行预热30-50min，升温至850-950℃预热50-70min。
3.根据权利要求1所述的不锈钢工件热处理工艺，其特征在于，所述步骤（1）和（2）均在真空度为1-10Pa的真空条件下进行的。
4.根据权利要求1所述的不锈钢工件热处理工艺，其特征在于，所述步骤（2）中的真空加热机的升温速率为20-40℃/min。
5.根据权利要求1所述的不锈钢工件热处理工艺，其特征在于，所述步骤（2）中在进行正火前先对不锈钢金属表面涂覆热处理保护涂料。
6.根据权利要求1所述的不锈钢工件热处理工艺，其特征在于，所述步骤（3）中高温淬火条件：淬火的温度800-900℃，淬火时间80-120min。
7.根据权利要求1所述的不锈钢工件热处理工艺，其特征在于，所述步骤（4）中冷却分为两步，第一步将不锈钢工件置于空气中进行预冷却，第二步将不锈钢工件置于淬冷介质中进行快速冷却。
8.根据权利要求1所述的不锈钢工件热处理工艺，其特征在于，所述步骤（5）中回火的温度为700-800℃，回火时间40-60min。
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