一种ph17-4沉淀硬化不锈钢负温度梯度固溶热处理方法

文档序号:9575317阅读:1772来源:国知局
一种ph17-4沉淀硬化不锈钢负温度梯度固溶热处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种PH17-4沉淀硬化不锈钢固溶热处理方法。
【背景技术】
[0002]沉淀硬化不锈钢是为了适应航空和航天事业的发展需求而发展起来的一类高强钢,它是一种Fe-Cr-Ni合金,通过加入Nb、Mo、Al、V、N等元素,通过时效处理析出沉淀强化相来提高合金的强度和韧性,使其综合性能稳定。其中的PH17-4沉淀硬化不锈钢应用非常广泛,如核电站阀杆部件、轴承、飞机起落架等主承力构件,领域涉及化工、航天航空、能源、石油、造纸等。
[0003]目前,沉淀硬化不锈钢的常用热处理工艺主要为固溶处理+时效处理。沉淀硬化不锈钢经过固溶和时效处理后,可以获得较好的强度和塑性。理论上,对于具有沉淀析出行为的材料,可以通过固溶时效处理来控制析出相的种类、形貌、大小以及分布情况等,调节其综合性能。由于航空航天事业的进一步发展,对于要求高载荷、高的综合力学性能的承力构件来说,这种综合性能有待进一步提高。因此有必要探索提高PH17-4钢综合力学性能的热处理新工艺。

【发明内容】

[0004]本发明是为了解决现有经过固溶热处理的PH17-4沉淀硬化不锈钢载荷低、综合力学性能差的技术问题,而提供一种PH17-4沉淀硬化不锈钢负温度梯度固溶热处理方法。
[0005]本发明的一种PH17-4沉淀硬化不锈钢负温度梯度固溶热处理方法是按以下步骤进行的:
[0006]将PH17-4沉淀硬化不锈钢从室温加热至1000°C?1200°C,然后在负温度时间梯度的条件下进行固溶处理,在空气中自然冷却至室温,再从室温升温至480°C,在温度为480°C的条件下保温4h进行时效处理,在空气中自然冷却至室温,即完成PH17-4沉淀硬化不锈钢负温度梯度固溶热处理;
[0007]所述的负温度时间梯度的条件下进行固溶处理的步骤为:以0.3°C /min?1°C /min的速率降温40min?120min。
[0008]本发明所述的PH17-4沉淀硬化不锈钢为0Crl7Ni4Cu4Nb钢。
[0009]本发明的优点:
[0010]经本发明的负温度梯度固溶热处理的PH17-4钢的抗拉强度达到1385MPa?1450MPa,屈服强度达到1259MPa?1330MPa,延伸率为11.7%?14.6 %,断面收缩率为60.3%?64.6%,与常规固溶和时效热处理工艺比较,抗拉强度可提高40MPa左右,屈服强度最多可提尚60MPa,延伸率可提尚2%左右。
[0011]经本发明处理的PH17-4钢的综合力学性能比传统热处理工艺有明显提高,同时改变本热处理工艺的参数可以在很大范围内调节钢强塑性的配合,以满足不同的需求。
【附图说明】
[0012]图1为本发明的PH17-4沉淀硬化不锈钢负温度梯度固溶热处理方法的工艺示意图,1为将PH17-4沉淀硬化不锈钢从室温加热至1000°C?1200°C的过程,2为在负温度时间梯度的条件下进行固溶处理的过程,3为在空气中自然冷却至室温的过程,4为从室温升温至480°C的过程,5为在温度为480°C的条件下保温4h进行时效处理的过程,6为在空气中自然冷却至室温的过程;
[0013]图2为经试验一的负温度梯度固溶热处理的PH17-4钢的金相组织照片;
[0014]图3为17-4PH不锈钢经过1040°C的lh常规固溶处理后的金相组织照片。
【具体实施方式】
[0015]【具体实施方式】一:本实施方式为一种PH17-4沉淀硬化不锈钢负温度梯度固溶热处理方法,具体是按以下步骤进行的:
[0016]将PH17-4沉淀硬化不锈钢从室温加热至1000°C?1200°C,然后在负温度时间梯度的条件下进行固溶处理,在空气中自然冷却至室温,再从室温升温至480°C,在温度为480°C的条件下保温4h进行时效处理,在空气中自然冷却至室温,即完成PH17-4沉淀硬化不锈钢负温度梯度固溶热处理;
[0017]所述的负温度时间梯度的条件下进行固溶处理的步骤为:以0.3°C /min?1°C /min的速率降温40min?120min。
[0018]【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一的不同点是:将PH17-4沉淀硬化不锈钢从室温加热至1060°C,然后在负温度时间梯度的条件下进行固溶处理,在空气中自然冷却至室温,再从室温升温至480°C,在温度为480°C的条件下保温4h进行时效处理,在空气中自然冷却至室温,即完成PH17-4沉淀硬化不锈钢负温度梯度固溶热处理;
[0019]所述的负温度时间梯度的条件下进行固溶处理的步骤为:以1°C /min的速率降温40min。其他与【具体实施方式】一相同。
[0020]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】一或二的不同点是:将PH17-4沉淀硬化不锈钢从室温加热至1060°C,然后在负温度时间梯度的条件下进行固溶处理,在空气中自然冷却至室温,再从室温升温至480°C,在温度为480°C的条件下保温4h进行时效处理,在空气中自然冷却至室温,即完成PH17-4沉淀硬化不锈钢负温度梯度固溶热处理;
[0021]所述的负温度时间梯度的条件下进行固溶处理的步骤为:以0.67 V /min的速率降温60min。其他与【具体实施方式】一或二相同。
[0022]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一至三的不同点是:将PH17-4沉淀硬化不锈钢从室温加热至1060°C,然后在负温度时间梯度的条件下进行固溶处理,在空气中自然冷却至室温,再从室温升温至480°C,在温度为480°C的条件下保温4h进行时效处理,在空气中自然冷却至室温,即完成PH17-4沉淀硬化不锈钢负温度梯度固溶热处理;
[0023]所述的负温度时间梯度的条件下进行固溶处理的步骤为:以0.34°C /min的速率降温60min。其他与【具体实施方式】一至三相同。
[0024]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】一至四的不同点是:将PH17-4沉淀硬化不锈钢从室温加热至1060°C,然后在负温度时间梯度的条件下进行固溶处理,在空气中自然冷
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