CN116622958A - 提高1.4418马氏体不锈钢强度和低温耐冲击性能的热处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高1.4418马氏体不锈钢强度和低温耐冲击性能的热处理工艺，包括如下步骤：将1.4418马氏体不锈钢工件在980‑1050℃下进行淬火保温；保温结束后，将工件置于PVP淬火液中进行淬火，至工件表面温度低于45℃，所述PVP淬火液的浓度为11.5％‑13％，％为质量百分数；然后将工件移至水中，至工件表面低于25℃，再将工件静置在低于25℃的环境中20‑30h；最后将工件加热至520‑550℃回火保温。通过采取比淬火、油冷速度更快的PVP淬火液和水进行分级淬火，降低了工件淬火的终冷温度，不仅提高了工件的淬火冷速，使马氏体充分进行相变，而且减少了工件中残余奥氏体的含量，降低了残余奥氏体对性能产生的影响。
Description
技术领域
本发明属于马氏体不锈钢材料热处理技术领域，涉及一种提高1.4418马氏体不锈钢强度和低温耐冲击性能的热处理工艺。
背景技术
这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
1.4418不锈钢属于超级马氏体不锈钢，具有优良的综合机械性能和一定的耐腐蚀性能，从而在水电、火电、化工、高压容器和军事等领域获得广泛应用。1.4418不锈钢的传统热处理工艺为：淬火温度950-1050℃，冷却方式为油冷，选择合适的回火温度，基本能够满足常规小型工件的使用，但是经过该种热处理的1.4418不锈钢的强度和低温耐冲击性能较差，尤其难以用于制备大型工件。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种提高1.4418马氏体不锈钢强度和低温耐冲击性能的热处理工艺。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
提高1.4418马氏体不锈钢强度和低温耐冲击性能的热处理工艺，包括如下步骤：
将1.4418马氏体不锈钢工件在980-1050℃下进行淬火保温；
保温结束后，将工件置于PVP淬火液中进行淬火，至工件表面温度低于45℃，所述PVP淬火液的浓度为11.5％-13％，％为质量百分数；
然后将工件移至水中，至工件表面低于25℃，再将工件静置在低于25℃的环境中20-30h；
最后将工件加热至520-570℃回火保温。
在一些实施例中，淬火保温的温度为在980-1020℃。
在一些实施例中，在980-1020℃下进行淬火保温的时间为1.5-2h/100mm。
在一些实施例中，淬火过程中，PVP淬火液的温度为30-50℃。
优选的，PVP淬火液的温度为30-40℃。
进一步优选的，PVP淬火液的温度为30-35℃。
在一些实施例中，所述水的温度低于25℃。
优选的，所述水的温度为15-25℃。
在一些实施例中，将工件加热至520-570℃回火保温的时间为3-4.5h/100mm。
在一些实施例中，当工件表面低于25℃时，再将工件静置在低于0℃的环境中20-30h。
上述本发明的一种或多种实施例取得的有益效果如下：
研究表明，通过采取比淬火、油冷速度更快的PVP淬火液和水进行分级淬火，降低了工件淬火的终冷温度，不仅提高了工件的淬火冷速，使马氏体充分进行相变，而且减少了工件中残余奥氏体的含量，降低了残余奥氏体对性能产生的影响。
本发明在热处理淬火和回火步骤之间，增加了工件在低于25℃的温度下停放24小时的步骤，进一步地减少了残余奥氏体含量，使工件得到优良的高强度、低温冲击综合性能。
采用本发明的方法对1.4418马氏体不锈钢工件进行热处理后，材料强度和低温冲击完全符合要求，满足了抗拉强度≥950MPa，屈服强度≥830MPa，延伸率≥16％，AKv(-30℃)≥100J。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
1.4418马氏体不锈钢中各元素的质量百分含量为：
表1化学成分(wt％)表
其余为铁和不可避免的杂质元素。
将1.4418马氏体不锈钢尺寸为的圆棒进行热处理，具体步骤如下：
将工件放入加热炉内，以阶梯式加热至1000℃，保温10h；
将保温后的工件取出，放入33℃的PVP淬火液池中；
当工件低于45℃时，将其放入到21℃的水池中60分钟；
将工件取出，放在-8℃的温度下24小时；
然后，将工件加热炉中，加热至525℃，保温18h。
实施例2
将实施例1中的1.4418马氏体不锈钢尺寸为的圆棒进行热处理，具体步骤如下：
将工件放入加热炉内，以阶梯式加热至1020℃，保温7h；
将保温后的工件取出，放入32℃的PVP淬火液池中；
当工件低于45℃时，将其放入到17℃的水池中40分钟；
将工件取出，放在-3℃的温度下24小时；
然后，将工件加热炉中，加热至545℃，保温13h。
实施例3
将实施例1中的1.4418马氏体不锈钢尺寸为的圆棒进行热处理，具体步骤如下：
将工件放入加热炉内，以阶梯式加热至1020℃，保温8.5h；
将保温后的工件取出，放入35℃的PVP淬火液池中；
当工件低于45℃时，将其放入到19℃的水池中50分钟；
将工件取出，放在-5℃的温度下24小时；
然后，将工件加热炉中，加热至560℃，保温15h。
实施例1-3热处理后的1.4418马氏体不锈钢的性能，如表2所示。
表2热处理后的1.4418马氏体不锈钢的性能
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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)
1.提高1.4418马氏体不锈钢强度和低温耐冲击性能的热处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：
将1.4418马氏体不锈钢工件在980-1050℃下进行淬火保温；
保温结束后，将工件置于PVP淬火液中进行淬火，至工件表面温度低于45℃，所述PVP淬火液的浓度为11.5％-13％，％为质量百分数；
然后将工件移至水中，至工件表面低于25℃，再将工件静置在低于25℃的环境中20-30h；
最后将工件加热至520-570℃回火保温。
2.根据权利要求1所述的提高1.4418马氏体不锈钢强度和低温耐冲击性能的热处理工艺，其特征在于：淬火保温的温度为在980-1020℃。
3.根据权利要求2所述的提高1.4418马氏体不锈钢强度和低温耐冲击性能的热处理工艺，其特征在于：在980-1020℃下进行淬火保温的时间为1.5-2h/100mm。
4.根据权利要求1-3任一所述的提高1.4418马氏体不锈钢强度和低温耐冲击性能的热处理工艺，其特征在于：淬火过程中，PVP淬火液的温度为30-50℃。
5.根据权利要求4所述的提高1.4418马氏体不锈钢强度和低温耐冲击性能的热处理工艺，其特征在于：PVP淬火液的温度为30-40℃。
6.根据权利要求5所述的提高1.4418马氏体不锈钢强度和低温耐冲击性能的热处理工艺，其特征在于：PVP淬火液的温度为30-35℃。
7.根据权利要求1所述的提高1.4418马氏体不锈钢强度和低温耐冲击性能的热处理工艺，其特征在于：所述水的温度低于25℃。
8.根据权利要求7所述的提高1.4418马氏体不锈钢强度和低温耐冲击性能的热处理工艺，其特征在于：所述水的温度为15-25℃。
9.根据权利要求1所述的提高1.4418马氏体不锈钢强度和低温耐冲击性能的热处理工艺，其特征在于：将工件加热至520-570℃回火保温的时间为3-4.5h/100mm。
10.根据权利要求1所述的提高1.4418马氏体不锈钢强度和低温耐冲击性能的热处理工艺，其特征在于：当工件表面低于25℃时，再将工件静置在低于0℃的环境中20-30h。
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