CN112280942A - 马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺 - Google Patents

马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺，包括：步骤1：将2Cr13线材盘卷放入热处理炉中，热处理炉中充入保护气体，之后将热处理炉按照80℃/h～100℃/h的升温速度升温至800℃～820℃，保温6h～10h；步骤2：第一阶段冷却，将热处理炉按照15℃/h～20℃/h的冷却速度降温至760℃～780℃；步骤3：第二阶段冷却，将热处理炉按照20℃/h～50℃/h的冷却速度降温至500℃；步骤4：第三阶段冷却，将2Cr13线材盘卷出炉自然冷却至常温。利用本发明的马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺，能够使得马氏体不锈钢2Cr13线材退火性能均匀，退火处理后的线材的金相组织均匀、延展性高、塑性好、硬度低，具有较低的抗拉强度、较好的拉拔加工性能，适合后续的塑性加工成形。

Description

马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺
技术领域
本发明属于金属线材退火工艺技术领域，更具体地涉及一种马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺。
背景技术
马氏体不锈钢2Cr13线材主要用于汽轮机叶片、餐具、外科手术器材等，需要材料具有较低的抗拉强度、较好的拉拔加工性能。马氏体不锈钢线材在热轧后的冷却过程中会发生组织转变，由奥氏体转变为马氏体。而下游用户在后续加工工序中需要对线材进行拉拔，因此需要对马氏体不锈钢2Cr13线材进行退火处理，完成马氏体向铁素体+碳化物的组织转变，从而降低抗拉强度，有利于用户的拉拔加工。但是不当的退火工艺会造成线材的退火抗拉强度和硬度偏高，造成其退火性能不达标。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺，包括：
步骤1：将2Cr13线材盘卷放入热处理炉中，热处理炉中充入保护气体，之后将热处理炉按照80℃/h～100℃/h的升温速度升温至800℃～820℃，保温6h～10h；
步骤2：第一阶段冷却，将热处理炉按照15℃/h～20℃/h的冷却速度降温至760℃～780℃；
步骤3：第二阶段冷却，将热处理炉按照20℃/h～50℃/h的冷却速度降温至500℃；
步骤4：第三阶段冷却，将2Cr13线材盘卷出炉自然冷却至常温。
优选地，在上述马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺中，在所述步骤1中，将热处理炉温度升温至820℃，保温8h；在所述步骤2中，将热处理炉以15℃/h的冷却速度降温至770℃；在所述步骤3中，将热处理炉以40℃/h的冷却速度降温至500℃。
优选地，在上述马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺中，所述步骤2中的第一阶段冷却和所述步骤3中的第二阶段冷却通过冷却风机吹风冷却的方式进行，其中，所述冷却风机吹风冷却包括：将热处理炉内的高温废气抽出与冷却介质水在换热器中进行热交换，经过热交换降温后的废气重新通入热处理炉内对线材进行降温冷却。
优选地，在上述马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺中，在所述步骤3中，当热处理炉内温度冷却到650℃时，关闭保护气体。
优选地，在上述马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺中，所述保护气体是纯度为99.99％的工业氮气。
作为一种具体实施方式，在上述马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺中，在所述步骤1中，向热处理炉中充入纯度为99.99％的工业氮气，将热处理炉按照80℃/h的升温速度升温至810℃，保温10h；在所述步骤2中，通过冷却风机吹风冷却的方式将热处理炉以20℃/h的冷却速度降温至780℃；在所述步骤3中，通过冷却风机吹风冷却的方式将热处理炉以45℃/h的冷却速度降温至650℃，关闭工业氮气，然后继续通过冷却风机吹风冷却的方式将热处理炉以30℃/h的冷却速度降温至500℃。
作为一种具体实施方式，在上述马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺中，在所述步骤1中，向热处理炉中充入纯度为99.99％的工业氮气，将热处理炉按照100℃/h的升温速度升温至820℃，保温9h；在所述步骤2中，通过冷却风机吹风冷却的方式将热处理炉以15℃/h的冷却速度降温至770℃；在所述步骤3中，通过冷却风机吹风冷却的方式将热处理炉以40℃/h的冷却速度降温至650℃，关闭工业氮气，然后继续通过冷却风机吹风冷却的方式将热处理炉以20℃/h的冷却速度降温至500℃。
本发明的马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺通过控制合适的升温速度、保温温度和时间，并采取第一阶段冷却、第二阶段冷却和第三阶段冷却的分段式冷却工艺，具有退火效果好、工艺流程简单、退火周期短、生产效率高、成本低的优点。利用本发明的马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺，能够使得马氏体不锈钢2Cr13线材退火性能均匀，退火处理后的线材的金相组织均匀、延展性高、塑性好、硬度低，具有较低的抗拉强度、较好的拉拔加工性能，适合后续的塑性加工成形，产品冷成形开裂率低。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
总体上，本发明的马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺包括下述步骤：
步骤1：将2Cr13线材盘卷放入热处理炉中，热处理炉中充入保护气体，保护气体例如可以是纯度为99.99％的工业氮气，之后将热处理炉按照80℃/h～100℃/h的升温速度升温至800℃～820℃，保温6h～10h；
步骤2：第一阶段冷却，将热处理炉按照15℃/h～20℃/h的冷却速度降温至760℃～780℃；
步骤3：第二阶段冷却，继续将热处理炉按照20℃/h～50℃/h的冷却速度降温至500℃，其中当热处理炉内温度冷却到650℃时，关闭保护气体；
步骤4：第三阶段冷却，将2Cr13线材盘卷出炉自然冷却至常温。
优选地，在步骤1中，将热处理炉温度升温至820℃，保温8h。
优选地，在步骤2中，将热处理炉以15℃/h的冷却速度降温至770℃。
优选地，在步骤3中，热处理炉以40℃/h的冷却速度降温至500℃。
优选地，步骤2中的第一阶段冷却和步骤3中的第二阶段冷却通过冷却风机吹风冷却的方式进行，其中，冷却风机吹风冷却包括：将热处理炉内的高温废气抽出与冷却介质水在换热器中进行热交换，经过热交换降温后的废气重新通入热处理炉内对线材进行降温冷却。
以下结合具体实施例，详细说明本发明的马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺。
实施例1
实施例1的马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺包括：
1、将2Cr13线材盘卷置于热处理炉中，向热处理炉中充入纯度为99.99％的工业氮气，将热处理炉按照80℃/h的升温速度升温至810℃，保温10h；
2、第一阶段冷却，通过冷却风机吹风冷却的方式将热处理炉以20℃/h的冷却速度降温至780℃；
3、第二阶段冷却，通过冷却风机吹风冷却的方式将热处理炉以45℃/h的冷却速度降温至650℃，关闭工业氮气，然后继续通过冷却风机吹风冷却的方式将热处理炉以30℃/h的冷却速度降温至500℃；
4、第三阶段冷却，将2Cr13线材盘卷出炉自然冷却至常温。
依照GB/T230的测试方法，对通过实施例1的马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺处理后的马氏体不锈钢2Cr13线材横截面上进行多批次力学性能测试，测试数值如下：
Figure BDA0002660754830000031
实施例2
实施例2的马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺包括：
1、将2Cr13线材盘卷置于热处理炉中，向热处理炉中充入纯度为99.99％的工业氮气，将热处理炉按照100℃/h的升温速度升温至820℃，保温9h；
2、第一阶段冷却，通过冷却风机吹风冷却的方式将热处理炉以15℃/h的冷却速度降温至770℃；
3、第二阶段冷却，通过冷却风机吹风冷却的方式将热处理炉以40℃/h的冷却速度降温至650℃，关闭工业氮气，然后继续通过冷却风机吹风冷却的方式将热处理炉以20℃/h的冷却速度降温至500℃；
4、第三阶段冷却，将2Cr13线材盘卷出炉自然冷却至常温。
依照GB/T230的测试方法，对通过实施例2的马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺处理后的马氏体不锈钢2Cr13线材横截面上进行多批次力学性能测试，测试数值如下：
Figure BDA0002660754830000041
本发明的马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺通过控制合适的升温速度、保温温度和时间，并采取第一阶段冷却、第二阶段冷却和第三阶段冷却的分段式冷却工艺，具有退火效果好、工艺流程简单、退火周期短、生产效率高、成本低的优点。利用本发明的马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺，能够使得马氏体不锈钢2Cr13线材退火性能均匀，退火处理后的线材的金相组织均匀、延展性高、塑性好、硬度低，具有较低的抗拉强度、较好的拉拔加工性能，适合后续的塑性加工成形，产品冷成形开裂率低。
需要说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的范围。

Claims (7)

1.一种马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺，其特征在于，包括：
步骤1：将2Cr13线材盘卷放入热处理炉中，热处理炉中充入保护气体，之后将热处理炉按照80℃/h～100℃/h的升温速度升温至800℃～820℃，保温6h～10h；
步骤2：第一阶段冷却，将热处理炉按照15℃/h～20℃/h的冷却速度降温至760℃～780℃；
步骤3：第二阶段冷却，将热处理炉按照20℃/h～50℃/h的冷却速度降温至500℃；
步骤4：第三阶段冷却，将2Cr13线材盘卷出炉自然冷却至常温。
2.根据权利要求1所述的马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺，其特征在于：
在所述步骤1中，将热处理炉温度升温至820℃，保温8h；
在所述步骤2中，将热处理炉以15℃/h的冷却速度降温至770℃；
在所述步骤3中，将热处理炉以40℃/h的冷却速度降温至500℃。
3.根据权利要求1所述的马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺，其特征在于，所述步骤2中的第一阶段冷却和所述步骤3中的第二阶段冷却通过冷却风机吹风冷却的方式进行，其中，所述冷却风机吹风冷却包括：将热处理炉内的高温废气抽出与冷却介质水在换热器中进行热交换，经过热交换降温后的废气重新通入热处理炉内对线材进行降温冷却。
4.根据权利要求1所述的马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺，其特征在于，在所述步骤3中，当热处理炉内温度冷却到650℃时，关闭保护气体。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺，其特征在于，所述保护气体是纯度为99.99％的工业氮气。
6.根据权利要求1所述的马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺，其特征在于：
在所述步骤1中，向热处理炉中充入纯度为99.99％的工业氮气，将热处理炉按照80℃/h的升温速度升温至810℃，保温10h；
在所述步骤2中，通过冷却风机吹风冷却的方式将热处理炉以20℃/h的冷却速度降温至780℃；
在所述步骤3中，通过冷却风机吹风冷却的方式将热处理炉以45℃/h的冷却速度降温至650℃，关闭工业氮气，然后继续通过冷却风机吹风冷却的方式将热处理炉以30℃/h的冷却速度降温至500℃。
7.根据权利要求1所述的马氏体不锈钢2Cr13线材退火工艺，其特征在于：
在所述步骤1中，向热处理炉中充入纯度为99.99％的工业氮气，将热处理炉按照100℃/h的升温速度升温至820℃，保温9h；
在所述步骤2中，通过冷却风机吹风冷却的方式将热处理炉以15℃/h的冷却速度降温至770℃；
在所述步骤3中，通过冷却风机吹风冷却的方式将热处理炉以40℃/h的冷却速度降温至650℃，关闭工业氮气，然后继续通过冷却风机吹风冷却的方式将热处理炉以20℃/h的冷却速度降温至500℃。
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