低温压缩机用s520b材料的双时效热处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及热处理工艺技术领域，具体涉及一种低温压缩机用S520B材料的热处 理工艺，该工艺适用于离必压缩机低温零件用S520B材料的热处理，也可应用于其它离必 机有低温要求工件用S520B材料的的热处理。
【背景技术】
[0002] 目前，低温压缩机用S520B材料的传统热处理工艺是固溶化处理+时效处理，经传 统热处理工艺方法处理后的S520B低温零件，很难保证机械性能的一次合格，一般要经过 多次返修才能合格。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种低温压缩机用S520B材料的双时效热处理工艺，通过 改进热处理工艺提高低温压缩机用S520B材料的机械性能数值，提高其综合机械性能的一 次合格率。
[0004] 为实现上述目的，本发明技术方案是：
[0005] -种低温压缩机用S520B材料的热处理工艺，该工艺包括W下步骤：
[0006] (1)固溶化处理；在l〇5(TC下保温2. 0~3. 0小时，然后油冷；
[0007] 似一次时效处理庙590-61(TC保温4~5小时，然后空冷；
[0008] (3)二次时效处理；经步骤（2)时效处理后的S520B材料，再次在590-61(TC保温 4~5小时，然后空冷；且二次时效处理与一次时效处理的处理温度相同。
[0009]所述S520B材料的化学成分为（wt. % );C;0. 031% ;Si ;0. 31%;Mn;0. 59%;Cr: 15. 41% ;Ni点67%;Mo;0. 73% ;S ;0. 003%;P;0. 021%;佩；0. 37%;Cu;1.：M% ;Fe;余 量。
[0010] 本发明具有W下有益效果：
[0011] 1、本发明在S520B材料传统热处理工艺即固溶化处理+时效处理的基础上，在固 溶化处理和时效处理之后增加二次时效处理，即热处理工艺方法改为；固溶化处理+时效 处理+时效处理；低温环境下（使用温度不低于-8(TC)压缩机零件用S520B材料采用本 发明热处理工艺，可W提高其热处理后的综合机械性能数值，由原来的多次返修才能合格， 改进为直接一次合格，综合机械性能数值提高、直接一次合格的原因是：二次时效的力学性 能的稳定性提高了。
[0012] 2、本发明两次时效处理的温度相同，可通过控制处理温度（在590-61(TC范围内 调整）调控双时效热处理后S520B材料的强度。
[0013] 3、本发明热处理工艺不但可W用在低温压缩机零件用S520B材料上，而且可W用 在其它装置有低温要求工件用S520B材料上。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合实施例详述本发明。
[001引 实施例1
[0016] 低温离必压缩机零件用S520B材料，其化学成分；C:0. 031wt.%;Si;0. 31wt.% ; Mn;0. 59wt. %;Cr;15.41wt. %;Ni;5.67wt. %;M〇;0. 73wt. %;S;0.003wt. %;P: 0. 021wt. %;Nb;0. 37wt. %;Cu;1. 34wt. %;Fe;余量。对其进行热处理，包括W下步骤：
[0017] (1)固溶化处理，在l〇5(TC下保温2. 0小时，然后油（或水）冷；
[001引 似时效处理，在61(TC保温4小时，然后空冷；
[0019] (3)经步骤（2)时效处理后的S520B材料，增加二次时效处理，即再次在61(TC保 温4小时，然后空冷。
[0020] 对比例1
[0021] 与实施例1不同之处在于：省略步骤（3)。
[0022] 经测试实施例1热处理后的S520B零件其化a巧yV型缺口低温冲击指标较对比 例1明显提高，数据见表1-2和表2-2,其中表2-2对比例1的低温冲击数据是不合格的，表 1-2实施例1低温冲击数据是合格的。实施例1和对比例1的常温机械性能数据都是合格 的，见表1-1和表2-1，但对比例1的强度高于要求太多，并不是希望得到的。低温冲击数据 合格的原因是，二次时效的力学性能稳定性提高了。
[0023] 表1-1、实施例1热处理后的常温机械性能数据
[0025]表1-2、实施例1热处理后的化a巧yV型缺口低温冲击数据
[0027]表2-1、对比例1热处理后的常温机械性能数据
[0029] 表2-2、对比例1热处理后的化a巧yV型缺口低温冲击数据
[0030]
[00引]实施例2
[0032] 低温离必压缩机零件用S520B材料，其化学成分；C:0. 031wt. %;Si;0. 31wt. % ; Mn;0. 59wt. %;Cr;15.41wt. %;Ni;5.67wt. %;M〇;0. 73wt. %;S;0.003wt. %;P: 0. 021wt. %;Nb;0. 37wt. %;Cu;1. 34wt. %;Fe;余量。对其进行热处理，包括W下步骤： [003引 （1)固溶化处理，在l05(TC下保温3. 0小时，然后油（或水）冷；
[0034] 似时效处理，在59(TC保温5小时，然后空冷；
[0035] (3)经步骤（2)时效处理后的S520B材料，增加二次时效处理，即再次在59(TC保 温5小时，然后空冷。
[003引对比例2
[0037] 与实施例2不同之处在于：省略步骤（3)。
[0038] 经测试实施例2热处理后的S520B零件其化a巧yV型缺口低温冲击指标较对比 例2明显提高，数据见表3-2和表4-2,其中表4-2对比例1的低温冲击数据是不合格的，表 3-2实施例1低温冲击数据是合格的。实施例2和对比例2的常温机械性能数据都是合格 的，见表3-1和表4-1，但对比例2的强度高于要求太多，并不是希望得到的。低温冲击数据 合格的原因是，二次时效的力学性能稳定性提高了。
[0039] 表3-1、实施例1热处理后的常温机械性能数据
[0041]表3-2、实施例1热处理后的化a巧yV型缺口低温冲击数据
[0043]表4-1、对比例1热处理后的常温机械性能数据
[0045] 表4-2、对比例1热处理后的化a巧yV型缺口低温冲击数据
[0046]
【主权项】
1. 一种低温压缩机用S520B材料的热处理工艺，其特征在于：该工艺包括以下步骤： (1) 固溶化处理：在1050°C下保温2.O~3.O小时，然后油冷； (2) -次时效处理：在590-6KTC保温4~5小时，然后空冷； (3) 二次时效处理：经步骤（2)时效处理后的S520B材料，再次在590-6KTC保温4~ 5小时，然后空冷。2. 根据权利要求1所述的热处理工艺，其特征在于：S520B材料热处理过程中，二次时 效处理与一次时效处理的处理温度相同。3. 根据权利要求1所述的热处理工艺，其特征在于：所述S520B材料的化学成分及重 量百分比为：C:0? 031%;Si:0? 31%;Mn:0? 59%;Cr:15. 41%;Ni:5. 67%;Mo:0? 73%;S: 0? 003%;P:0? 021%;Nb:0? 37%;Cu:1. 34%;Fe:余量。4. 根据权利要求I所述的热处理工艺，其特征在于：经二次时效处理后的S520B材料， 使用温度不低于_80°C。
【专利摘要】本发明公开了一种低温压缩机用S520B材料的热处理工艺，属于热处理工艺技术领域。该工艺包括以下步骤：(1)固溶化处理，在1050℃下保温2.0～3.0小时，然后油冷；(2)一次时效处理，在590-610℃保温4～5小时，然后空冷；(3)经步骤(2)时效处理后的S520B材料，增加二次时效处理，即在590-610℃保温4～5小时，然后空冷。经本发明处理后的低温压缩机零件，其低温机械性能的一次合格率大幅提高。
【IPC分类】C22C38/48, C21D1/78, C21D6/00
【公开号】CN105219939
【申请号】CN201410245309
【发明人】张忠和, 谢刚, 张会国, 王飞宇, 张尔康, 邹鹏
【申请人】沈阳透平机械股份有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2014年6月4日