CN112322847A - 一种无磁无镍高铬不锈钢的热处理方法 - Google Patents

一种无磁无镍高铬不锈钢的热处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无磁无镍高铬不锈钢的热处理方法，包括以下步骤：(1)取不锈钢放置于真空淬火炉中，梯度升温至850℃；(2)维持850℃向所述真空淬火炉中通入氮气，调整炉内压力至0.1‑0.6bar；(3)维持0.1‑0.6bar的压力继续梯度升温至1200℃；(4)以6‑12bar的压力向所述真空淬火炉中通入纯度≥99.99％的氮气进行冷却。本申请在热处理过程的特定阶段通入特定压力高纯氮气，使不含镍的不锈钢在热处理过程中也能够正常产生奥氏体；使用特定压力高纯高压氮气进行淬火处理，得到相应的奥氏体组织，同时大幅度减少普通热处理过程中难以避免的马氏体和铁素体的产生，从而避免不锈钢产生磁性。

Description

一种无磁无镍高铬不锈钢的热处理方法
技术领域
本发明涉及金属加工技术领域，尤其涉及一种无磁无镍高铬不锈钢的热处理方法。
背景技术
随着现在科技发展，人们对3C电子产品、智能穿戴产品提出更高的要求，一般的不锈钢已经远远不能满足人们的需求。无磁的特性能够保持3C电子产品免受磁性对信号的干扰，通讯能力更强，而无镍则能让对镍过敏人群免除镍过敏痛苦，因此，无磁无镍不锈钢正逐渐走向市场。
不锈钢的热处理是为了改变其物理性能、力学性能、残余应力及恢复由于预先加工和加热受到严重影响的抗腐蚀能力，以便得到不锈钢的最佳使用性能或者使不锈钢能够进行进一步的冷、热加工。是针对不同组织、不同类型的不锈钢进行相应的退火、淬火与回火、正火等处理。不锈钢热处理工艺的优劣对不锈钢的耐蚀、耐热性有很大影响，而且对不锈钢的加工性能起着决定性的作用。因此，不锈钢的热处理工艺在不锈钢的生产过程中一直处于十分重要的地位。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
常规的不锈钢热处理方法，在处理过程中，不锈钢中容易产生少量马氏体或铁素体组织，从而使得处理后的不锈钢具有微弱的磁性。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种无磁无镍高铬不锈钢的热处理方法。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种无磁无镍高铬不锈钢的热处理方法，包括以下步骤：
(1)取不锈钢放置于真空淬火炉中，梯度升温至850℃；
(2)维持850℃向所述真空淬火炉中通入氮气，调整炉内压力至0.1-0.6bar；
(3)维持0.1-0.6bar的压力继续梯度升温至1200℃；
(4)以6-12bar的压力向所述真空淬火炉中通入纯度≥99.99％的氮气进行冷却。
进一步的，所述不锈钢型号为X15 CrMnMoN17 11 3。
进一步的，所述步骤(2)中梯度升温至850℃的步骤具体为：
从室温升温至350℃，升温时间30-60min，保温30-60min；
继续从350℃升温至850℃，升温时间60-90min，保温60-90min。
进一步的，所述步骤(3)梯度升温至1200℃的步骤具体为：
从850℃升温至1050℃，升温时间60-90min，保温60-90min；
继续从1050℃升温至1200℃，升温时间90-120min，保温90-120min。
进一步的，所述步骤(2)中调整炉内压力为0.4-0.6bar。
进一步的，所述步骤(4)中冷却至500-600℃，冷却速度≥150℃/min。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明实施例中，取不锈钢放置于真空淬火炉中，梯度升温至850℃；维持850℃向所述真空淬火炉中通入氮气，调整炉内压力至0.1-0.6bar；维持0.1-0.6bar的压力继续梯度升温至1200℃；以6-12bar的压力向所述真空淬火炉中通入纯度≥99.99％的氮气进行冷却。这样，通过在热处理过程的特定阶段通入特定压力高纯氮气，使得不含镍的不锈钢在热处理过程中也能够正常产生奥氏体；使用特定压力高纯高压氮气进行淬火处理，得到相应的奥氏体组织，同时大幅度减少普通热处理过程中难以避免的马氏体和铁素体的产生，从而避免不锈钢产生磁性，并改善不锈钢的力学及抗腐蚀性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1热处理后得到产品的金相图；
图2是本发明实施例2热处理后得到产品的金相图；
图3是本发明实施例3热处理后得到产品的金相图。
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，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例1
选择无磁无镍高铬不锈钢(X15 CrMnMoN17 11 3)烧结件胚体。
将该不锈钢烧结件胚体放置于真空淬火炉中，并将真空淬火炉抽真空，然后设定升温程序：室温-350℃，加热时间30-60min，保温时间30-60min；350-850℃，加热时间60-90min，保温时间60-90min。
在温度达到850℃时，向真空淬火炉中通入氮气，调整炉内压力到0.1-0.2bar。
维持真空淬火炉中0.1-0.2bar的压力继续升温加热，850-1050℃，加热时间60-90min，保温时间60-90min；1050-1200℃，加热时间90-120min，保温时间90-120min。
到达保温时间后，打开风机，以6-12bar的压力向真空淬火炉中通入纯度≥99.99％的氮气，以≥150℃/min的速度，冷却至500-600℃，然后继续冷却至室温取出产品。
实施例2
选择无磁无镍高铬不锈钢(X15 CrMnMoN17 11 3)烧结件胚体。
将该不锈钢烧结件胚体放置于真空淬火炉中，并将真空淬火炉抽真空，然后设定升温程序：室温-350℃，加热时间30-60min，保温时间30-60min，350-850℃，加热时间60-90min，保温时间60-90min。
在温度达到850℃时，向真空淬火炉中通入氮气，调整炉内压力到0.2-0.4bar。
维持真空淬火炉中0.2-0.4bar的压力继续升温加热，850-1050℃，加热时间60-90min，保温时间60-90min，1050-1200℃，加热时间90-120min，保温时间90-120min。
到达保温时间后，打开风机，以6-12bar的压力向真空淬火炉中通入纯度≥99.99％的氮气，以≥150℃/min的速度，冷却至500-600℃，然后继续冷却至室温取出产品。
实施例3
选择无磁无镍高铬不锈钢(X15 CrMnMoN17 11 3)烧结件胚体。
将该不锈钢烧结件胚体放置于真空淬火炉中，并将真空淬火炉抽真空，然后设定升温程序：室温-350℃，加热时间30-60min，保温时间30-60min，350-850℃，加热时间60-90min，保温时间60-90min。
在温度达到850℃时，向真空淬火炉中通入氮气，调整炉内压力到0.4-0.6bar。
维持真空淬火炉中0.4-0.6bar的压力继续升温加热，850-1050℃，加热时间60-90min，保温时间60-90min，1050-1200℃，加热时间90-120min，保温时间90-120min。
到达保温时间后，打开风机，以6-10bar的压力向真空淬火炉中通入纯度≥99.99％的氮气，以≥150℃/min的速度，冷却至500-600℃，然后继续冷却至室温取出产品。
取实施例1-3得到的无磁无镍高铬不锈钢(X15 CrMnMoN17 11 3)热处理产品，使用500X显微镜观察各产品的金相组织，结果如图1-3所示。可以看出，实施例1-3得到的热处理产品中金相组织均为奥氏体，其中实施例3得到的热处理产品中的奥氏体最为均匀一致。进一步取实施例3得到的热处理产品，通过磁导率测试仪测定产品磁导率，结果为1.004μ，无磁效果好。
本发明实施例中，取不锈钢放置于真空淬火炉中，梯度升温至850℃；维持850℃向所述真空淬火炉中通入氮气，调整炉内压力至0.1-0.6bar；维持0.1-0.6bar的压力继续梯度升温至1200℃；以6-12bar的压力向所述真空淬火炉中通入纯度≥99.99％的氮气进行冷却。这样，通过在热处理过程的特定阶段通入特定压力高纯氮气，使得不含镍的不锈钢在热处理过程中也能够正常产生奥氏体；使用特定压力高纯高压氮气进行淬火处理，得到相应的奥氏体组织，同时大幅度减少普通热处理过程中难以避免的马氏体和铁素体的产生，从而避免不锈钢产生磁性，并改善不锈钢的力学及抗腐蚀性能。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (6)

1.一种无磁无镍高铬不锈钢的热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取不锈钢放置于真空淬火炉中，梯度升温至850℃；
(2)维持850℃向所述真空淬火炉中通入氮气，调整炉内压力至0.1-0.6bar；
(3)维持0.1-0.6bar的压力继续梯度升温至1200℃；
(4)以6-12bar的压力向所述真空淬火炉中通入纯度≥99.99％的氮气进行冷却。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不锈钢型号为X15CrMnMoN17 11 3。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中梯度升温至850℃的步骤具体为：
从室温升温至350℃，升温时间30-60min，保温30-60min；
继续从350℃升温至850℃，升温时间60-90min，保温60-90min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)梯度升温至1200℃的步骤具体为：
从850℃升温至1050℃，升温时间60-90min，保温60-90min；
继续从1050℃升温至1200℃，升温时间90-120min，保温90-120min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中调整炉内压力为0.4-0.6bar。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中冷却至500-600℃，冷却速度≥150℃/min。
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