0Cr13Ni5Mo不锈钢的热处理方法

摘要

本发明公开了一种0Cr13Ni5Mo不锈钢的热处理方法，该方法通过对0Cr13Ni5Mo不锈钢进行预处理、固溶处理、时效处理、退火处理、二次固溶以及回火处理得到具有高强度高韧性的0Cr13Ni5Mo不锈钢，经过本发明热处理方法处理过的0Cr13Ni5Mo不锈钢具有高强度以及高韧性，工件使用寿命长且可以满足不同工况的要求。

权利要求

1.0Cr13Ni5Mo不锈钢的热处理方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、对工件进行检查及预处理；

步骤2、固溶处理：将经预处理的工件放入热处理装置中，加热至1020-1050℃，保温

1.5-2.5h，然后置于空气中冷却至室温；

步骤3、时效处理：将经步骤2处理过的工件放置于热处理装置中，加热至560-600℃，保温1.5-2.5h；

步骤4、退火处理：将经步骤3处理过的工件加热至860℃，保温1.5-2.5h，然后置于空气中冷却至室温；

步骤5、二次固溶：将经步骤4处理过的工件加热至980-1080℃，保温1-1.5h，冷却至室温；

步骤6、回火处理：将经步骤5处理过的工件加热至640-680℃，保温1.5-2.5h，然后置于空气中冷却至室温；

所述步骤1中预处理具体为用丙酮清洗工件清除油污；

所述步骤5中冷却具体为采用油冷的方式进行冷却。

2.根据权利要求1所述的0Cr13Ni5Mo不锈钢的热处理方法，其特征在于，经过所述油冷方式冷却后，用丙酮对工件进行清洗。

3.根据权利要求1所述的0Cr13Ni5Mo不锈钢的热处理方法，其特征在于，所述所有步骤中加热速率为25℃/min。

说明书

0Cr13Ni5Mo不锈钢的热处理方法

技术领域

[0001] 本发明属于合金不锈钢热处理技术领域，涉及0Cr13Ni5Mo不锈钢的热处理方法。

背景技术

[0002] 0Cr13Ni5Mo是20世纪60年代发展起来的钢种，是一种含钼的低碳马氏体不锈钢，含碳量较低，且含有5％的镍，耐蚀性较好，是Cr13型不锈钢中耐蚀性最好的钢，加工成形性优良，焊接性良好。0Cr13Ni5Mo不锈钢在水电、火电、核电等领域应用时，多用于制造风机叶轮，风机叶轮零部件之间的连接需要通过焊接工艺进行连接，工况比较复杂，这就要求0Cr13Ni5Mo不锈钢具有高强度的同时又具有好的韧性，因此对0Cr13Ni5Mo不锈钢的热处理工艺提出了更高的要求。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种0Cr13Ni5Mo不锈钢的热处理方法，解决了现有技术中存在的0Cr13Ni5Mo不锈钢强度及韧性不足的问题。

[0004] 本发明所采用的技术方案是，0Cr13Ni5Mo不锈钢的热处理方法，具体按照以下步骤实施：

[0005] 步骤1、对工件进行检查及预处理；

[0006] 步骤2、固溶处理：将经预处理的工件放入热处理装置中，加热至1020-1050℃，保温1.5-2.5h，然后置于空气中冷却至室温；

[0007] 步骤3、时效处理：将经步骤2处理过的工件放置于热处理装置中，加热至560-600℃，保温1.5-2.5h；

[0008] 步骤4、退火处理：将经步骤3处理过的工件加热至850-870℃，保温1.5-2.5h，然后置于空气中冷却至室温；

[0009] 步骤5、二次固溶：将经步骤4处理过的工件加热至980-1080℃，保温1-1.5h，冷却至室温；

[0010] 步骤6、回火处理：将经步骤5处理过的工件加热至640-700℃，保温1.5-2.5h，然后置于空气中冷却至室温。

[0011] 本发明的特点还在于：

[0012] 步骤1中预处理具体为用丙酮清洗工件清除油污。

[0013] 步骤5中冷却具体为采用油冷的方式进行冷却，经过油冷方式冷却后，再用丙酮对工件进行清洗。

[0014] 所有步骤中加热速率为25℃/min。

[0015] 步骤4中加热温度为860℃。

[0016] 本发明的有益效果是：本发明0Cr13Ni5Mo不锈钢的热处理方法，通过对工件进行预处理、固溶处理、时效处理、退火处理、二次固溶以及回火处理，得到组织更加均匀的0Cr13Ni5Mo不锈钢，提高了工件的力学性能，使得工件具有高强度以及良好的韧性。

附图说明

[0017] 图1是经本发明0Cr13Ni5Mo不锈钢的热处理方法处理过的0Cr13Ni5Mo不锈钢的显微组织图；

[0018] 图2是经现有的热处理方法处理过的0Cr13Ni5Mo不锈钢的显微组织图。

具体实施方式

[0019] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

[0020] 本发明0Cr13Ni5Mo不锈钢的热处理方法，具体按照以下步骤实施：

[0021] 步骤1、对工件进行检查及预处理，检查工件表面是否有孔洞或者裂纹等明显缺陷，用丙酮对工件表面进行清洗，除去表面油污；

[0022] 步骤2、固溶处理：将经预处理的工件放入热处理装置中，加热速率为25℃/min的速度均速加热至1020-1050℃，保温1.5-2.5h，然后置于空气中冷却至室温；

[0023] 步骤3、时效处理：将经步骤2处理过的工件放置于热处理装置中，加热速率为25℃/min的速度均速加热至560-600℃，保温1.5-2.5h；

[0024] 步骤4、退火处理：将经步骤3处理过的工件加热速率为25℃/min的速度均速加热至860℃，保温1.5-2.5h，然后置于空气中冷却至室温；

[0025] 步骤5、二次固溶：将经步骤4处理过的工件加热速率为25℃/min的速度均速加热至980-1080℃，保温1-1.5h，然后采用油冷的方式冷却至室温，并用丙酮对工件进行清洗；

[0026] 步骤6、回火处理：将经步骤5处理过的工件加热速率为25℃/min的速度均速加热至640-700℃，保温1.5-2.5h，然后置于空气中冷却至室温。

[0027] 在本发明0Cr13Ni5Mo不锈钢的热处理方法中：

[0028] 步骤1的作用为防止工件本身的明显缺陷影响最终工件的力学性能；

[0029] 步骤2的作用为使得γ相和基体内的碳化物充分溶解，得到均匀的过饱和固溶体；

[0030] 步骤3的作用为使得Cr的碳化物会完全溶解，不易发生晶间腐蚀，析出颗粒细小，分布均匀的γ强化相；

[0031] 步骤4中860℃的退火处理目的在于消除多余的应力，由于0Cr13Ni5Mo不锈钢中添加的Mo元素是强碳化物形成元素，故造成的二次硬化非常明显，保温1.5-2.5小时可以使碳化物最大程度的析出，0Cr13Ni5Mo不锈钢强度大大提高。

[0032] 步骤5中回火处理后产生的回火马氏体中的渗碳体呈颗粒状，颗粒状的渗碳体对阻止断裂过程中裂纹的扩展很有利，且组织更加均匀化，提高了0Cr13Ni5Mo不锈钢的韧性。

[0033] 所有的加热过程均在STM系列箱式电阻炉中进行，升温速度控制在＜25℃/min，升温速度始终匀速升温，防止由于升温速度不均匀或升温过快导致的工件心部与外部形成温差，产生应力叠加致工件开裂。

[0034] 表1现有热处理方法与本发明热处理方法处理后的0Cr13Ni5Mo不锈钢力学性能对比

[0035] 0Cr13Ni5Mo 屈服强度 拉伸强度 断后伸长率 断面收缩率现有热处理方法 620MPa 795MPa 15％ 46％
本发明热处理方法 740.5MPA 947.84MPA 17％ 59％

[0036] 表1为现有热处理方法与本发明热处理方法处理后0Cr13Ni5Mo不锈钢力学性能的对比数据，从表1可以看出，经过本发明0Cr13Ni5Mo不锈钢热处理方法处理过的0Cr13Ni5Mo不锈钢的屈服强度、拉伸强度、断后伸长率以及断面收缩率都有不同程度的提高。

[0037] 通过图1和图2对比可看出：经过现有热处理方法和本发明0Cr13Ni5Mo不锈钢的热处理方法处理后的0Cr13Ni5Mo不锈钢组织均为板条状回火马氏体、逆变奥氏体以及颗粒状碳化物，但是经本发明热处理方法处理后的0Cr13Ni5Mo不锈钢组织中板条状更加密集细长，且整体组织细密且均匀，因此强度更高，韧性更好。

[0038] 综上，本发明0Cr13Ni5Mo不锈钢的热处理方法，增强了0Cr13Ni5Mo不锈钢的强度以及韧性，延长了工件的使用寿命，并且可以满足不同工况的需要。

[0039] 实施例1

[0040] 0Cr13Ni5Mo不锈钢的热处理方法，具体按照以下步骤实施：

[0041] 步骤1、对工件进行检查及预处理，检查工件表面是否有孔洞或者裂纹等明显缺陷，用丙酮对工件表面进行清洗，除去表面油污；

[0042] 步骤2、固溶处理：将经预处理的工件放入热处理装置中，加热速率为25℃/min的速度均速加热至1020℃，保温1.5h，然后置于空气中冷却至室温；

[0043] 步骤3、时效处理：将经步骤2处理过的工件放置于热处理装置中，加热速率为25℃/min的速度均速加热至560℃，保温1.5h；

[0044] 步骤4、退火处理：将经步骤3处理过的工件加热速率为25℃/min的速度均速加热至860℃，保温1.5h，然后置于空气中冷却至室温；

[0045] 步骤5、二次固溶：将经步骤4处理过的工件加热速率为25℃/min的速度均速加热至980℃，保温1h，然后采用油冷的方式冷却至室温，并用丙酮对工件进行清洗；

[0046] 步骤6、回火处理：将经步骤5处理过的工件加热速率为25℃/min的速度均速加热至640℃，保温1.5h，然后置于空气中冷却至室温。

[0047] 实施例2

[0048] 0Cr13Ni5Mo不锈钢的热处理方法，具体按照以下步骤实施：

[0049] 步骤1、对工件进行检查及预处理，检查工件表面是否有孔洞或者裂纹等明显缺陷，用丙酮对工件表面进行清洗，除去表面油污；

[0050] 步骤2、固溶处理：将经预处理的工件放入热处理装置中，加热速率为25℃/min的速度均速加热至1030℃，保温1.5h，然后置于空气中冷却至室温；

[0051] 步骤3、时效处理：将经步骤2处理过的工件放置于热处理装置中，加热速率为25℃/min的速度均速加热至570℃，保温1.5h；

[0052] 步骤4、退火处理：将经步骤3处理过的工件加热速率为25℃/min的速度均速加热至860℃，保温1.5h，然后置于空气中冷却至室温；

[0053] 步骤5、二次固溶：将经步骤4处理过的工件加热速率为25℃/min的速度均速加热至1000℃，保温1h，然后采用油冷的方式冷却至室温，并用丙酮对工件进行清洗；

[0054] 步骤6、回火处理：将经步骤5处理过的工件加热速率为25℃/min的速度均速加热至660℃，保温1.5h，然后置于空气中冷却至室温。

[0055] 实施例3

[0056] 0Cr13Ni5Mo不锈钢的热处理方法，具体按照以下步骤实施：

[0057] 步骤1、对工件进行检查及预处理，检查工件表面是否有孔洞或者裂纹等明显缺陷，用丙酮对工件表面进行清洗，除去表面油污；

[0058] 步骤2、固溶处理：将经预处理的工件放入热处理装置中，加热速率为25℃/min的速度均速加热至1040℃，保温2h，然后置于空气中冷却至室温；

[0059] 步骤3、时效处理：将经步骤2处理过的工件放置于热处理装置中，加热速率为25℃/min的速度均速加热至580℃，保温2h；

[0060] 步骤4、退火处理：将经步骤3处理过的工件加热速率为25℃/min的速度均速加热至860℃，保温2h，然后置于空气中冷却至室温；

[0061] 步骤5、二次固溶：将经步骤4处理过的工件加热速率为25℃/min的速度均速加热至1040℃，保温1.5h，然后采用油冷的方式冷却至室温，并用丙酮对工件进行清洗；

[0062] 步骤6、回火处理：将经步骤5处理过的工件加热速率为25℃/min的速度均速加热至660℃，保温2h，然后置于空气中冷却至室温。

[0063] 实施例4

[0064] 0Cr13Ni5Mo不锈钢的热处理方法，具体按照以下步骤实施：

[0065] 步骤1、对工件进行检查及预处理，检查工件表面是否有孔洞或者裂纹等明显缺陷，用丙酮对工件表面进行清洗，除去表面油污；

[0066] 步骤2、固溶处理：将经预处理的工件放入热处理装置中，加热速率为25℃/min的速度均速加热至1040℃，保温2.5h，然后置于空气中冷却至室温；

[0067] 步骤3、时效处理：将经步骤2处理过的工件放置于热处理装置中，加热速率为25℃/min的速度均速加热至590℃，保温2.5h；

[0068] 步骤4、退火处理：将经步骤3处理过的工件加热速率为25℃/min的速度均速加热至860℃，保温2.5h，然后置于空气中冷却至室温；

[0069] 步骤5、二次固溶：将经步骤4处理过的工件加热速率为25℃/min的速度均速加热至1060℃，保温1.5h，然后采用油冷的方式冷却至室温，并用丙酮对工件进行清洗；

[0070] 步骤6、回火处理：将经步骤5处理过的工件加热速率为25℃/min的速度均速加热至680℃，保温2.5h，然后置于空气中冷却至室温。

[0071] 实施例5

[0072] 0Cr13Ni5Mo不锈钢的热处理方法，具体按照以下步骤实施：

[0073] 步骤1、对工件进行检查及预处理，检查工件表面是否有孔洞或者裂纹等明显缺陷，用丙酮对工件表面进行清洗，除去表面油污；

[0074] 步骤2、固溶处理：将经预处理的工件放入热处理装置中，加热速率为25℃/min的速度均速加热至1050℃，保温2.5h，然后置于空气中冷却至室温；

[0075] 步骤3、时效处理：将经步骤2处理过的工件放置于热处理装置中，加热速率为25℃/min的速度均速加热至600℃，保温2.5h；

[0076] 步骤4、退火处理：将经步骤3处理过的工件加热速率为25℃/min的速度均速加热至860℃，保温2.5h，然后置于空气中冷却至室温；

[0077] 步骤5、二次固溶：将经步骤4处理过的工件加热速率为25℃/min的速度均速加热至1080℃，保温1.5h，然后采用油冷的方式冷却至室温，并用丙酮对工件进行清洗；

[0078] 步骤6、回火处理：将经步骤5处理过的工件加热速率为25℃/min的速度均速加热至700℃，保温2.5h，然后置于空气中冷却至室温。