一种s316马氏体不锈钢的热处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及塑料模具钢的技术领域，特别是一种塑料模具钢及其热处理工艺，尤 其是一种S316马氏体不锈钢的热处理工艺。
【背景技术】
[0002] 聚氯乙烯、阻燃剂ABS等聚合物塑料材质在成形过程中会分解出Cl等有害元素， 对模具型腔有较强的腐蚀性，引起点蚀、应力腐蚀等失效，继而降低模具使用寿命及成品表 面质量。
[0003] 从微观尺度采用分子动力学、第一性原理等方法，计算得出了铁碳团簇在Cr元素 的加入下会降低对氯离子的吸附，也即常见的M23C6、M3C两种构型的碳化物均不易吸附氯 离子，但M23C6碳化物会造成其周围基体的"贫铬"，从而引起点蚀；而M3C碳化物则不会对 "贫铬"造成太大影响。
[0004] 因而，如何能够使得塑料模具钢的组织中的碳化物尽量以M3C的形态存在，而避 免M23C6碳化物的大量出现，对于提高塑料模具钢的耐腐蚀性能具有重要的意义。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的就是提供一种塑料模具钢的热处理工艺，用以提高塑料模具钢的耐 腐蚀性能。
[0006] 本发明中所述的塑料模具钢为S316马氏体不锈钢，其经过了锻造、热轧和球化退 火后，又经过如下的热处理工艺： 首先，将所述塑料模具钢在电热炉中进行固溶处理，所述固溶处理的具体条件为，以 300-360°C /h的升温速率升温至250°C预热，再以100_150°C /h的升温速率加热到处理温 度1100-1130°C，处理时间I. 5-2h，并且处理时通入高纯Ar气，Ar的压力为60-80MPa ; 随后，对所述塑料模具钢进行淬火处理，具体是以〇. 8-1. (TC /s的冷却速度，迅速将所 述塑料模具钢冷却到220°C以下； 随后，对所述S316马氏体不锈钢进行再分配处理，具体是迅速将淬火后的S316马氏体 不锈钢置入330°C的盐浴处理环境加热到保温3h，随后空冷至室温； 最后，对S316马氏体不锈钢进行回火处理，具体是以180°C /h升温速率加热到320°C 保温2h进行一次回火处理并水冷至室温。
[0007] 经本申请热处理工艺处理后的S316塑料模具钢，具有优异的组织性能，能够很好 地对M23C6碳化物进行控制，使得塑料模具钢中的碳化物基本以M3C的形态存在，从而使得 S316马氏体不锈钢兼具优良的力学性能和耐腐蚀性能。特别是优选的固溶处理温度、保温 时间和处理压力，使得S316塑料模具钢获得了突出的耐腐蚀性能。
[0008]
【附图说明】
[0009] 图1是S316马氏体不锈钢经不同固溶处理温度后的衍射图谱； 图2是S316马氏体不锈钢经不同固溶处理温度后的EIS图，其中图2 (a)是Bode图， 图 2 (b)是 Nyquist 图。
[0010]
【具体实施方式】
[0011] 实施例1. 首先，将所述塑料模具钢在电热炉中进行固溶处理，所述固溶处理的具体条件为，以 330°C /h的升温速率升温至250°C预热，再以120°C /h的升温速率加热到处理温度1100°C， 处理时间I. 5h，并且处理时通入高纯Ar气，Ar的压力为60MPa ; 随后，对所述塑料模具钢进行淬火处理，具体是以I. 〇°C /s的冷却速度，迅速将所述塑 料模具钢冷却到210°C ; 随后，对所述S316马氏体不锈钢进行再分配处理，具体是迅速将淬火后的S316马氏体 不锈钢置入330°C的盐浴处理环境加热到保温3h，随后空冷至室温； 最后，对S316马氏体不锈钢进行回火处理，具体是以180°C /h升温速率加热到320°C 保温2h进行一次回火处理并水冷至室温。
[0012] 实施例2-3以及比较例1-4的具体处理参数参见表1 (未列出的表示与实施例1 相同）： 表1不同固溶处理条件下EIS拟合结果
【主权项】
1. 一种S316马氏体不锈钢的热处理工艺，其特征在于包括以下步骤： 首先，将S316马氏体不锈钢在电热炉中进行固溶处理，所述固溶处理的具体条件为， 以300-360°C /h的升温速率升温至250°C预热，再以100_150°C /h的升温速率加热到处理 温度1100-1130°C，处理时间I. 5-2h，并且处理时通入高纯Ar气，Ar的压力为60-80MPa ; 随后，对S316马氏体不锈钢进行淬火处理，具体是以0. 8-1. 0°C /s的冷却速度，迅速将 其冷却到220°C以下； 随后，对所述S316马氏体不锈钢进行再分配处理，具体是迅速将淬火后的S316马氏体 不锈钢置入330°C的盐浴处理环境加热到保温3h，随后空冷至室温； 最后，对S316马氏体不锈钢进行回火处理，具体是以180°C /h升温速率加热到320°C 保温2h进行一次回火处理并水冷至室温。
2. 根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于：所述固溶处理的处理温度为1120°C， 处理时间为I. 8h。
3. 根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于：所述固溶处理的压力为70MPa。
【专利摘要】本发明涉及一种S316马氏体不锈钢的热处理工艺，其包括以下步骤：首先，将所述S316马氏体不锈钢在电热炉中进行固溶处理，所述固溶处理的具体条件为，以300-360℃/h的升温速率升温至250℃预热，再以100-150℃/h的升温速率加热到处理温度1110-1130℃，处理时间1.5-2h，并且处理时通入高纯Ar气，Ar的压力为60-80MPa；随后，对S316马氏体不锈钢进行淬火处理，具体是以0.8-1.0℃/s的冷却速度，迅速将所述S316马氏体不锈钢冷却到220℃以下；随后，对所述S316马氏体不锈钢进行再分配处理，具体是迅速将淬火后的S316马氏体不锈钢置入330℃的盐浴处理环境加热到保温3h，随后空冷至室温；最后，对S316马氏体不锈钢进行回火处理，具体是以180℃/h升温速率加热到320℃保温2h进行一次回火处理并水冷至室温。
【IPC分类】C21D6-00, C21D1-18
【公开号】CN104561479
【申请号】CN201510031876
【发明人】陈蕴博, 王淼辉, 范斌, 葛学元, 刘恒三, 刘克宽
【申请人】机械科学研究总院先进制造技术研究中心, 江苏宏宇模具集团有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月22日