一种提高铁素体不锈钢耐腐蚀性能的工艺方法与流程

文档序号:12250285阅读:353来源:国知局

本发明属于铁素体不锈钢生产加工技术领域,更具体地说,是涉及一种提高铁素体不锈钢耐腐蚀性能的工艺方法。



背景技术:

由于我国镍资源比较匮乏,并且,国际上镍资源价格波动幅度大,这极大地加速了不含镍的铁素体不锈钢的发展。铁素体系列不锈钢主要应用于两大领域:汽车排气系统以及洗衣机滚筒。首先,汽车排气系统长期在高温和腐蚀环境下使用,选用铁素体不锈钢可大幅度延长汽车排气系统零部件的寿命。其二,洗衣机滚筒长期在添加洗洁剂并潮湿的环境条件下使用,在这种条件下,绝对不允许局部腐蚀现象存在。而不锈钢所含的铬是不锈钢具有耐蚀性的原因,含有10.5%以上铬的不锈钢能形成可靠的自修复氧化铬层,使不锈钢具有耐蚀性,并且提高抗氧化性、耐磨性以及抗拉强度。因此铁素体系列不锈钢应用范围广泛。铁素体不锈钢具有优良的耐氯化物应力腐蚀和抗高温氧化性能,膨胀率小等优点,并且铁素体不锈钢加工硬化倾向小,易于加工成型。但铁素体不锈钢在室温和低温条件下韧性差,不耐晶间腐蚀,焊接性能差等缺点。但是,铁素体不锈钢容易产生晶间腐蚀,晶间腐蚀破坏晶粒间的结合,大大降低金属的机械强度。产生晶间腐蚀的不锈钢,当受到应力作用时,即会沿晶界断裂、强度几乎完全消失,这是不锈钢的一种最危险的破坏形式。目前并没有针对铁素体不锈钢耐晶间腐蚀热处理的专利技术,这将降低铁素体不锈钢的使用寿命。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是:针对现有技术不足,提供一种步骤简单,处理成本低,能够对铁素体不锈钢耐晶间腐蚀性能进行处理,消除铁素体不锈钢的晶间腐蚀,提高铁素体不锈钢机械强度,在铁素体不锈钢受到应力作用时,不会出现沿晶界断裂,导致强度几乎完全消失问题,从而全面有效提高铁素体不锈钢整体性能和使用寿命的提高铁素体不锈钢耐腐蚀性能的工艺方法。

要解决以上所述的技术问题,本发明采取的技术方案为:

本发明为一种提高铁素体不锈钢耐腐蚀性能的工艺方法,所述的提高铁素体不锈钢耐腐蚀性能的工艺方法的工艺步骤为:1)将铁素体不锈钢原材放置在加热设备中加热;2)加热到退火温度840℃-860℃;3)保持退火温度20min-40min;4)取出铁素体不锈钢原材冷却,形成铁素体不锈钢成品。

将铁素体不锈钢原材放置在加热设备中加热时,加热设备为箱式退火炉,取出铁素体不锈钢原材冷却时,通过冷却水冷却,并且冷却至常温。

对铁素体不锈钢原材以退火温度进行加热时,铁素体不锈钢原材中的铬成分能够快速向晶界处扩散,并使得贫铬区的贫铬程度降低或消失。

所述的铁素体不锈钢的化学成分包括碳、硅、锰、磷、硫、钛、铌。

所述的各化学成分的质量份数比分别为:碳≤0.030,硅≤1.00,锰≤1.00,磷≤0.040,硫≤0.015,钛:0.10-0.60,铌:0.10-0.30。

所述的铁素体不锈钢原材的退火温度的优选范围为830℃-870℃。

所述的提高铁素体不锈钢耐腐蚀性能的工艺方法的工艺步骤还包括铁素体不锈钢晶间腐蚀敏感性测试步骤,晶间腐蚀敏感性测试步骤在形成铁素体不锈钢成品后进行,将铁素体不锈钢成品放置在测试溶液中进行测试。

进行晶间腐蚀敏感性测试时,所述的测试溶液化学成分包括硫酸、硫氰化钾、硫酸钠,硫酸、硫氰化钾、硫酸钠的配制质量份数比为:5:0.1:1。

采用本发明的技术方案,能得到以下的有益效果:

本发明所述的提高铁素体不锈钢耐腐蚀性能的工艺方法,对铁素体不锈钢原材通过上述步骤处理,能够使得铁素体不锈钢的晶间腐蚀性能发生变化,当铁素体不锈钢未经过上述工艺步骤热处理时,铁素体不锈钢的Ra值(表面粗糙度)在20%左右,说明铁素体不锈钢晶间腐蚀的敏感性很高。当铁素体不锈钢经过上述工艺步骤进行热处理后,铁素体不锈钢的Ra值降低至1%,说明晶间腐蚀的敏感性得到了明显的改善。本发明的提高铁素体不锈钢耐腐蚀性能的工艺方法,步骤简单,不需投入太多设备和材料,处理成本低,能够对铁素体不锈钢耐晶间腐蚀性能进行处理,消除铁素体不锈钢的晶间腐蚀,提高铁素体不锈钢机械强度,在铁素体不锈钢受到应力作用时,不会出现沿晶界断裂,导致强度几乎完全消失问题,从而全面有效提高铁素体不锈钢性能和使用寿命。

具体实施方式

下面通过实施例的描述,对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明:

本发明为一种提高铁素体不锈钢耐腐蚀性能的工艺方法,所述的提高铁素体不锈钢耐腐蚀性能的工艺方法的工艺步骤为:1)将铁素体不锈钢原材放置在加热设备中加热;2)加热到退火温度840℃-860℃;3)保持退火温度20min-40min;4)取出铁素体不锈钢原材冷却,形成铁素体不锈钢成品。对铁素体不锈钢原材通过上述步骤处理,能够使得铁素体不锈钢的晶间腐蚀性能发生变化,当铁素体不锈钢未经过上述工艺步骤热处理时,铁素体不锈钢的Ra值(表面粗糙度)在20%左右,说明铁素体不锈钢晶间腐蚀的敏感性很高。当铁素体不锈钢经过上述工艺步骤进行热处理后,铁素体不锈钢的Ra值降低至1%,说明晶间腐蚀的敏感性得到了明显的改善。本发明的提高铁素体不锈钢耐腐蚀性能的工艺方法,步骤简单,处理成本低,能够对铁素体不锈钢耐晶间腐蚀性能进行处理,消除铁素体不锈钢的晶间腐蚀,提高铁素体不锈钢机械强度,在铁素体不锈钢受到应力作用时,不会出现沿晶界断裂,导致强度几乎完全消失问题,从而全面有效提高铁素体不锈钢性能和使用寿命。

将铁素体不锈钢原材放置在加热设备中加热时,加热设备为箱式退火炉,取出铁素体不锈钢原材冷却时,通过冷却水冷却,并且冷却至常温。上述结构,加热设备便于对铁素体不锈钢原材进行方便快捷加工,并且便于准确控制加温的退火温度和加温持续施加,确保按照本发明的提高铁素体不锈钢耐腐蚀性能的工艺方法的工艺步骤进行热处理,确保铁素体不锈钢成品性能符合要求。

对铁素体不锈钢原材以退火温度进行加热时,铁素体不锈钢原材中的铬(Cr)成分能够快速向晶界处扩散,使得贫铬区的贫铬程度降低或消失。这样,通过持续加温,能够使铁素体不锈钢原材内部发生变化,达到热处理效果。

所述的铁素体不锈钢的化学成分包括碳、硅、锰、磷、硫、钛、铌。

所述的铁素体不锈钢的各化学成分的质量份数比分别为:碳(C)≤0.030,硅(Si)≤1.00,锰(Mn)≤1.00,磷(P)≤0.040,硫(S)≤0.015,钛(Ti):0.10-0.60,铌(Nb):0.10-0.30。按照上述化学成分和质量比制造的铁素体不锈钢,在经过本发明所述的工艺方法的热处理后,强度提高,整体性能可靠。

所述的铁素体不锈钢原材的退火温度的优选范围为830℃-870℃。这样的温度范围,能够最有效地确保铁素体不锈钢原材内部发生变化,改善整体性能。

所述的提高铁素体不锈钢耐腐蚀性能的工艺方法的工艺步骤还包括铁素体不锈钢晶间腐蚀敏感性测试步骤,晶间腐蚀敏感性测试步骤在形成铁素体不锈钢成品后进行,将铁素体不锈钢成品放置在测试溶液中进行测试。

进行晶间腐蚀敏感性测试时,所述的测试溶液化学成分包括硫酸、硫氰化钾、硫酸钠,硫酸、硫氰化钾、硫酸钠的配制质量份数比为:5:0.1:1。

通过进行晶间腐蚀敏感性测试,当铁素体不锈钢的Ra值(表面粗糙度)越高,说明晶间腐蚀敏感性越严重,而经过热处理的铁素体不锈钢进行晶间腐蚀敏感性测试测试时,铁素体不锈钢的Ra值(表面粗糙度)得到明显降低,说明晶间腐蚀性能得到了明显改善,有效提高了铁素体不锈钢的机械强度。

本发明所述的提高铁素体不锈钢耐腐蚀性能的工艺方法,对铁素体不锈钢原材通过上述步骤处理,能够使得铁素体不锈钢的晶间腐蚀性能发生变化,当铁素体不锈钢未经过上述工艺步骤热处理时,铁素体不锈钢的Ra值(表面粗糙度)在20%左右,说明铁素体不锈钢晶间腐蚀的敏感性很高。当铁素体不锈钢经过上述工艺步骤进行热处理后,铁素体不锈钢的Ra值降低至1%,说明晶间腐蚀的敏感性得到了明显的改善。本发明的提高铁素体不锈钢耐腐蚀性能的工艺方法,步骤简单,不需投入太多设备和材料,处理成本低,能够对铁素体不锈钢耐晶间腐蚀性能进行处理,消除铁素体不锈钢的晶间腐蚀,提高铁素体不锈钢机械强度,在铁素体不锈钢受到应力作用时,不会出现沿晶界断裂,导致强度几乎完全消失问题,从而全面有效提高铁素体不锈钢性能和使用寿命。

上面对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体的实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案应用于其他场合的,均在本发明保护范围内。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1