中碳马氏体耐酸不锈钢精密零件的精准热处理淬火工艺的制作方法及注意事项

　　本发明属于特种钢材料热处理领域，具体涉及一种中碳马氏体耐酸不锈钢精密零件的精准热处理淬火工艺。

　　背景技术：

　　随着我国制造业的升级，一些精密设备对零部件的要求越来越苛刻，国产材料在某些性能方面不能满足其要求，只得采用相关先进的进口材料，特别是德国、瑞典等国家的高纯净钢，具有纯净高、晶粒细化组织均匀等优良品质，近年来进口量在不断增大，但热处理水平与之不相适应，难以发挥其性能，造成巨大浪费，一些供应厂家只得在国内设专门的热处理服务工厂，不但难满足其个性化的要求，而且造成成本极大的上升；assabs-136为瑞典牌号，是一种中碳马氏体耐酸不锈钢，其主要合金成份为0.38%c13.6%cr0.9%si0.3%v类似于美国aisi420；是“刃具级”马氏体钢，具有较高的硬度、一定耐磨性、良好的力学性能和抗腐蚀性；在淬火状态下，马氏体型的组织结构为体心四方晶体，有磁性，在较弱的腐蚀环境中具有耐蚀性；适用于各类精密机械、轴承、电气、设备、仪器、仪表、交通运输工具、家用电器等，多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件；可通过热处理（淬火、回火）对其性能进行调整，常用的硬度hrc45－hrc54，淬火硬度＞hrc54；其热处理有两种：（1）调质处理：淬火+高温回火，获得良好的综合性能；（2）淬火处理：油淬+低温回火，获得较高的硬度；中碳马氏体耐酸不锈钢的合金成份对热处理工艺影响较大，导致热处理工艺复杂，如热处理不当不但难发挥其优良性能，质量也难以控制，为此，本发明人了申报了一种热作模具钢精密零件的热处理淬火工艺专利（申请号2017112188388），取得了较好的效果；在半导体封装设备中的一些精密零件采用assabs-136中碳马氏耐酸不锈钢，要求硬度高、耐磨性好、尺寸稳定、寿命长、可靠性高；但热处理工艺参数、工件厚度、合金成份也对热处理工艺影响较大，如热处理不当不但难发挥其优良性能，质量也难以控制；通用的不锈钢热处理工艺，难以可靠地保证其淬透性和精确地控制材料内部晶相组织的均匀性、残余奥氏体受热不稳定性，导致零件在工作过程中产生蠕变，无法满足高精密零件要求，故就须要根据不同的工件厚度、不同的硬度要求采及精准的温度时间控制，以达到控制碳的析出、晶粒细化、组织均匀。技术实现要素：本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题，是针对一种瑞典进口assabs-136中碳马氏耐酸不锈钢材料的高精密零件，其主要合金成份为0.38%c13.6%cr0.9%si0.3%v，提供一种精准的热处理淬火工艺方法，是根据不同的工件硬度要求采用不同的回火温度，以满足精密零件的精确硬度需求，不同的工件厚度采用不同的保温时间、以可靠地保证其淬透性，消除残余奥氏体，精确地控制材料内部晶粒细化组织均匀稳定，使零件耐磨性好、寿命长、可靠性高、尺寸稳定，达到精密零件的使用要求。1、一种中碳马氏体耐酸不锈钢精密零件的精准热处理淬火工艺，其特征在于，主要是通过下述步骤及技术方案得以解决：（1）将厚度相差小于5mm的工件放入淬火炉中预热至150℃；（2）在淬火炉中分两级加热至淬火温度1020℃并保温t；（3）将工件出炉风冷至50－70℃；（4）将工件两次入回火炉t℃回火并保温t，出炉空冷；（附图1）。2、一种中碳马氏体耐酸不锈钢精密零件的精准热处理淬火工艺，所述的在淬火炉中分两级加热至淬火温度并保温，其特征在于，工件预热后继续加热至8500c并保温t1（表1），加热至10200c并保温t2（表1）表1不同厚度的工件的不同保温时间厚度mm≦56-1011-1516-2021-2526-3031-3536-40t1min1520304050607080t2min10152230374552603、一种中碳马氏体耐酸不锈钢精密零件的精准热处理淬火工艺，所述的将工件出炉风冷淬火至50－70℃，其特征在于，将工件出炉放置支架上，打开鼓风机，将工件风冷至50－70℃。4、一种中碳马氏体耐酸不锈钢精密零件的精准热处理淬火工艺，所述的将工件两次入回火炉t℃回火并保温t，出炉空冷，其特征在于，当工件风冷至50℃－70℃时立即入回火炉加热至回火温度t℃（表2）并保温t3（表3），出炉自然空冷；当工件空冷至50℃－70℃时立即第二次入回火炉加热至回火温度t℃（表2）并保温t4（表3），出炉自然空冷至室温；表2不同硬度要求的工件的不同回火温度硬度要hrc40-4445-4847-5149-54回火温度t0c580550525250表3不同厚度的工件的不同保温时间厚度mm≦56-1011-1516-2021-2526-3031-3536-40t3t4min9090120120120120120150本发明的一种中碳马氏体耐酸不锈钢精密零件的精准热处理淬火工艺的有益效果是：在热处理过程中不同硬度要求的工件采用不同的回火温度，使其硬度得到精确控制，其硬度公差达到hrc1，以满足精密零件的精确硬度需求；不同的工件厚度采用不同的保温时间、以可靠地保证其淬透性，消除残余奥氏体，精确地控制材料内部晶粒细化、组织均匀稳定，使零件耐磨性好、寿命长、可靠性高、减小变形，消除蠕变，尺寸稳定，达到精密零件的使用要求。本发明操作简单实用性强，具有较高的工程应用价值，其投入市场必将产生显著地社会效益和经济效益。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，附图1为本发明的一种进口中碳马氏体耐酸不锈钢精密零件的精密热处理淬火工艺流程，其中t1、t2、t3、t4为不同厚度零件的不同保温时间，t为不同硬度要求的零件的回火温度。具体实施方式下面结合附图1对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。实施例一厚度小于5mm的中碳马氏体耐酸不锈钢精密零件,硬度要求为hrc40-44（1）将一批厚度小于5mm的工件放入淬火炉中，以小于75℃/小时的加热速度预热至150℃；（2）工件在淬火炉中加热至8500c并保温15min、继续加热至淬火温度10200c并保温10min；（3）将工件出炉放置支架上，打开鼓风机，将工件风冷淬火；（4）当工件风冷至500c－700c时立即入回火炉加热至5800c回火并保温90min，出炉自然空冷；（5）当工件空冷至500c－700c时立即第二次入回火炉加热至5800c回火并保温90min，出炉自然空冷至室温；（6）用硬度计抽样检查工件硬度，并剖开工件抛光断面，用显微镜检查内部晶相组织。实施例二厚度为11－15mm的中碳马氏体耐酸不锈钢精密零件,硬度要求为hrc45-48（1）将一批厚度为11－15mm的工件放入淬火炉中，以小于75℃/小时的加热速度预热至150℃；（2）工件在淬火炉中加热至8500c并保温30min、继续加热至淬火温度10200c并保温22min；（3）将工件出炉放置支架上，打开鼓风机，将工件风冷淬火；（4）当工件风冷至500c－700c时立即入回火炉加热至5500c回火并保温120min，出炉自然空冷；（5）当工件空冷至500c－700c时立即第二次入回火炉加热至5500c回火并保温120min，出炉自然空冷至室温；（6）用硬度计抽样检查工件硬度，并剖开工件抛光断面，用显微镜检查内部晶相组织。实施例三厚度为26－30mm的中碳马氏体耐酸不锈钢精密零件,硬度要求为hrc47-51（1）将一批厚度为26－30mm的工件放入淬火炉中，以小于75℃/小时的加热速度预热至150℃；（2）工件在淬火炉中加热至8500c并保温60min、继续加热至淬火温度10200c并保温45min；（3）将工件出炉放置支架上，打开鼓风机，将工件风冷淬火；（4）当工件风冷至500c－700c时立即入回火炉加热至5250c回火并保温120min，出炉自然空冷；（5）当工件空冷至500c－700c时立即第二次入回火炉加热至5250c回火并保温120min，出炉自然空冷至室温；（6）用硬度计抽样检查工件硬度，并剖开工件抛光断面，用显微镜检查内部晶相组织。实施例四厚度36－40的中碳马氏体耐酸不锈钢精密零件,硬度要求为hrc49-54（1）将一批为36－40mm厚度的工件放入淬火炉中，以小于75℃/小时的加热速度预热至150℃；（2）工件在淬火炉中加热至8500c并保温80min、继续加热至淬火温度10200c并保温60min；（3）将工件出炉放置支架上，打开鼓风机，将工件风冷淬火；（4）当工件风冷至500c－700c时立即入回火炉加热至2500c回火并保温150min，出炉自然空冷；（5）当工件空冷至500c－700c时立即第二次入回火炉加热至2500c回火并保温150min，出炉自然空冷至室温；（6）用硬度计抽样检查工件硬度，并剖开工件抛光断面，用显微镜检查内部晶相组织。本发明所述的热处理工艺采用分级加热，使受热更加均匀；采用两次回火，且不同的厚度有不同保温时间，不同硬度要求的采用不同的回火温度，使其硬度得到精确控制，不同的工件厚度采用不同的保温时间、以可靠地保证其淬透性，消除残余奥氏体，精确地控制材料内部晶粒细化、组织均匀稳定，使零件耐磨性好、寿命长、可靠性高、减小变形，消除蠕变，尺寸稳定，达到精密零件的使用要求。本发明简单易行，具有较高的工程应用价值，其投入市场必将产生显著地社会效益和经济效益。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式。不局限于此，任何不经过创造性劳动根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。当前第1页12