本發(fā)明涉及特種鋼材的制備領(lǐng)域，尤其涉及一種弱化奧氏體不銹鋼晶間脆化的熱處理工藝。

背景技術(shù)：

晶間脆化，也稱晶間腐蝕，是局部腐蝕的一種，沿著金屬晶粒間的分界面向內(nèi)部擴(kuò)展的腐蝕，晶界是結(jié)晶學(xué)取向不同的晶粒間紊亂錯(cuò)合的界域，是鋼中各種溶質(zhì)元素偏析或金屬化合物沉淀析出的有利區(qū)域。不銹鋼具有耐腐蝕能力的必要條件是鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)必須大于12％，當(dāng)溫度升高，特別在450-800℃時(shí)，碳在不銹鋼晶粒內(nèi)部的擴(kuò)散速度大于鉻的擴(kuò)散速度，室溫時(shí)，碳在奧氏體中的熔解度很小，約為0.02％-0.03％，一般奧氏體不銹鋼中的碳含量均超過此值，故溶解不了多余的碳就不斷的向奧氏體晶粒邊界擴(kuò)散，并和鉻化合在晶間形成碳和鉻的化合物，而鉻的擴(kuò)散速度較小，來不及向晶界擴(kuò)散，所以在晶間所形成的碳和鉻的化合物所需的鉻并非主要來自奧氏體晶粒內(nèi)部，而是晶界附件，從而使得晶界附近的含鉻量大為減少，當(dāng)降低為低于12％時(shí)，就形成相對(duì)的貧鉻區(qū)，貧鉻區(qū)點(diǎn)位下降，而晶粒本身仍維持高電位，電位差出現(xiàn)，而在腐蝕介質(zhì)中晶界的溶解速度和晶粒本身的溶解速度是不同的，前者遠(yuǎn)大于后者，貧鉻區(qū)作為陽極與晶粒構(gòu)成大陰極小陽極的微電偶電池，造成貧鉻區(qū)的選擇性局部腐蝕，也就是晶間腐蝕。

目前針對(duì)奧氏體不銹鋼的晶間脆化現(xiàn)象常見的處理方法都是從原料上著手，加入新的元素鈦和鈮，或降低碳的含量從而降低或消除碳鉻化合物結(jié)合形成的機(jī)會(huì)從而弱化或消除晶間腐蝕或晶界脆化。但是這些從原料上著手的方法始終存在一個(gè)成本控制和原料控制等多方面額外增加的一個(gè)不利因素，如何從工藝上著手對(duì)晶間脆化現(xiàn)象達(dá)到一個(gè)弱化的作用值得研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，本發(fā)明提出了一種有效減少奧氏體不銹鋼晶間脆化現(xiàn)象發(fā)生，且提高導(dǎo)熱性能，降低其線膨脹系數(shù)，全面提高鋼體質(zhì)量的弱化奧氏體不銹鋼晶間脆化的熱處理工藝。

技術(shù)方案：為達(dá)以上目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種弱化奧氏體不銹鋼晶間脆化的熱處理工藝，該工藝全程采用真空處理方式，具體包括表面感應(yīng)淬火處理、回火處理、正火加熱處理、正火冷卻處理及固溶化處理、穩(wěn)定化處理；

所述表面感應(yīng)淬火處理總時(shí)間不超過10s，所述回火處理采用先中溫回火處理，再低溫回火處理的方式，其中，中溫回火處理溫度為350-370℃，低溫回火處理溫度為160-170℃；所述正火冷卻采用霧冷冷卻；所述固溶化處理加熱溫度為1100-1200℃，所述穩(wěn)定化處理降溫時(shí)間不低于120min。

更為優(yōu)選的，所述真空處理方式為采用等離子加熱的臥式真空加熱處理爐進(jìn)行處理。

更為優(yōu)選的，所述表面感應(yīng)淬火處理為中頻淬火和高頻淬火相結(jié)合的工藝。

更進(jìn)一步的，所述中頻淬火時(shí)間為3-5s。

更為優(yōu)選的，所述高頻淬火時(shí)間為2-6s。

更為優(yōu)選的，所述中頻淬火電流頻率為1000-2000hz。

更為優(yōu)選的，所述高頻淬火電流頻率為110-120khz。

更為優(yōu)選的，所述中溫回火處理保溫時(shí)間為3-6min。

更為優(yōu)選的，所述低溫回火處理保溫時(shí)間為4-10min。

有益效果：本發(fā)明提供的一種弱化奧氏體不銹鋼晶間脆化的熱處理工藝，該工藝全程采用真空處理方式，具體包括表面感應(yīng)淬火處理、回火處理、正火加熱處理、正火冷卻處理及固溶化處理、穩(wěn)定化處理；所述表面感應(yīng)淬火處理總時(shí)間不超過10s，所述回火處理采用先中溫回火處理，再低溫回火處理的方式，其中，中溫回火處理溫度為350-370℃，低溫回火處理溫度為160-170℃；所述正火冷卻采用霧冷冷卻；所述固溶化處理加熱溫度為1100-1200℃，所述穩(wěn)定化處理降溫時(shí)間不低于120min。優(yōu)化的熱處理工藝有效減少了奧氏體不銹鋼的晶間脆化現(xiàn)象發(fā)生，且有效提高了其導(dǎo)熱性能，降低其線膨脹系數(shù)，全面提高不銹鋼鋼體質(zhì)量。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

一種弱化奧氏體不銹鋼晶間脆化的熱處理工藝，該工藝全程采用真空處理方式，具體采用等離子加熱的臥式真空加熱處理爐進(jìn)行處理；包括表面感應(yīng)淬火處理、回火處理、正火加熱處理、正火冷卻處理及固溶化處理、穩(wěn)定化處理；

所述表面感應(yīng)淬火處理采用中頻淬火和高頻淬火相結(jié)合的工藝，總時(shí)間不超過10s；其中中頻淬火時(shí)間為3s，電流頻率為1000hz；所述高頻淬火時(shí)間為6s；電流頻率為110khz；所述回火處理采用先中溫回火處理，再低溫回火處理的方式，其中，中溫回火處理溫度為350℃，保溫時(shí)間為6min；低溫回火處理溫度為160℃，保溫時(shí)間為10min的方式；所述正火冷卻采用霧冷冷卻；所述固溶化處理加熱溫度為1100℃，所述穩(wěn)定化處理降溫時(shí)間不低于120min。

實(shí)施例2：

一種弱化奧氏體不銹鋼晶間脆化的熱處理工藝，該工藝全程采用真空處理方式，具體采用等離子加熱的臥式真空加熱處理爐進(jìn)行處理；包括表面感應(yīng)淬火處理、回火處理、正火加熱處理、正火冷卻處理及固溶化處理、穩(wěn)定化處理；

所述表面感應(yīng)淬火處理采用中頻淬火和高頻淬火相結(jié)合的工藝，總時(shí)間不超過10s；其中中頻淬火時(shí)間為5s，電流頻率為2000hz；所述高頻淬火時(shí)間為2s；電流頻率為120khz；所述回火處理采用先中溫回火處理，再低溫回火處理的方式，其中，中溫回火處理溫度為370℃，保溫時(shí)間為3min；低溫回火處理溫度為170℃，保溫時(shí)間為4min的方式；所述正火冷卻采用霧冷冷卻；所述固溶化處理加熱溫度為1200℃，所述穩(wěn)定化處理降溫時(shí)間不低于120min。

實(shí)施例3：

一種弱化奧氏體不銹鋼晶間脆化的熱處理工藝，該工藝全程采用真空處理方式，具體采用等離子加熱的臥式真空加熱處理爐進(jìn)行處理；包括表面感應(yīng)淬火處理、回火處理、正火加熱處理、正火冷卻處理及固溶化處理、穩(wěn)定化處理；

所述表面感應(yīng)淬火處理采用中頻淬火和高頻淬火相結(jié)合的工藝，總時(shí)間不超過10s；其中中頻淬火時(shí)間為4s，電流頻率為1500hz；所述高頻淬火時(shí)間為4s；電流頻率為115khz；所述回火處理采用先中溫回火處理，再低溫回火處理的方式，其中，中溫回火處理溫度為360℃，保溫時(shí)間為5min；低溫回火處理溫度為165℃，保溫時(shí)間為7min的方式；所述正火冷卻采用霧冷冷卻；所述固溶化處理加熱溫度為1150℃，所述穩(wěn)定化處理降溫時(shí)間不低于120min。

將采用上述實(shí)施例1-3進(jìn)行優(yōu)化處理后制備的一種奧氏體不銹鋼，采用gb/t4334.5《不銹鋼硫酸-硫酸銅腐蝕試驗(yàn)方法》進(jìn)行測試，并與采用無優(yōu)化處理的生產(chǎn)工藝制備的奧氏體不銹鋼的對(duì)比例進(jìn)行對(duì)比，測試結(jié)果顯示較對(duì)比例明顯降低了奧氏體不銹鋼的晶間脆化。

此外采用石英膨脹儀對(duì)實(shí)施例1-3和對(duì)比例在同樣的溫度狀態(tài)下進(jìn)行線膨脹系數(shù)的測定，具體數(shù)據(jù)如表1所示：

表1實(shí)施例1-3與對(duì)比例線膨脹系數(shù)對(duì)比

從表1中數(shù)據(jù)明顯可以看出，奧氏體不銹鋼一直較高的線膨脹系數(shù)經(jīng)過處理之后得到了有效的降低，本發(fā)明可全面提高不銹鋼鋼體質(zhì)量。

應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。