0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢材料热处理工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种OCr17Ni4Cu4Nb不锈钢材料热处理工艺，其包括：步骤一、激光选区熔化成形工件尽快消除残余应力的退火步骤；步骤二、使不锈钢材料微观组织中奥氏体均匀化，使强化元素和碳固溶于奥氏体中，主要是溶解了原始析出的富铜相的固溶步骤；步骤三、使不锈钢材料微观组织中马氏体呈板条状均匀分布，在马氏体基体上和板条间析出细小的碳化物颗粒的时效步骤。该热处理工艺，可以有效地调节激光选区熔化成形OCr17Ni4Cu4Nb不锈钢材料力学性能中的屈服强度和延伸率，调整材料显微组织形态，控制成形方向与垂直方向之间的差异。
【专利说明】
0Cr17N i 4Cu4Nb不锈钢材料热处理工艺
技术领域
[0001]本发明涉及0Crl7Ni4Cu4Nb不锈钢材料热处理技术领域，尤其涉及激光选区熔化成形技术制造的0Crl7Ni4Cu4Nb不锈钢材料热处理工艺。
【背景技术】
[0002]激光选区熔化成形可以快速实现形状十分复杂的结构，但成形后不锈钢材料的力学性能中屈服强度较低，成形方向与垂直方向的力学性能有较大的差异，影响结构使用。该热处理工艺，可以有效地调节激光选区恪化成形0Crl7Ni4Cu4Nb不锈钢材料力学性能中的屈服强度和延伸率，调整材料显微组织形态，控制成形方向与垂直方向之间的差异。主要用于激光选区熔化成形的0Crl7Ni4Cu4Nb不锈钢零件的热处理工艺。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术不足，提供了一种激光选区熔化成形0Crl7Ni4Cu4Nb不锈钢材料热处理工艺，能够解决激光选区熔化成形制造的0Crl7Ni4Cu4Nb不锈钢材料力学性能较低与各向异性问题。
[0004]本发明的0Crl7Ni4Cu4Nb不锈钢材料热处理工艺，包括:步骤一、激光选区熔化成形的尽快消除残余应力的退火步骤;步骤二、使不锈钢材料微观组织中奥氏体均匀化，使强化元素和碳固溶于奥氏体中，主要是溶解了原始析出的富铜相的固溶步骤;步骤三、使不锈钢材料微观组织中马氏体呈板条状均匀分布，在马氏体基体上和板条间析出细小的碳化物颗粒的时效步骤。
[0005]优选所述步骤一是在650°C下保温4小时再进行氩气冷却。
[0006]优选所述步骤二是在1150°C下保温1.5小时氩气冷却至1040°(:并保温1小时。
[0007]优选所述步骤三是在540°C下保温4小时，再进行氩气冷却。
[0008]本发明实施例提供的激光选区熔化成形0Crl7Ni4Cu4Nb不锈钢材料热处理工艺，采用该工艺处理的激光选区熔化成形0Crl7Ni4Cu4Nb不锈钢材料力学性能抗拉强度大于1160MPa，屈服强度大于1050MPa，延伸率大于15%，成形方向与垂直方向之间力学性能差异小于5%。
【具体实施方式】
[0009]下面对本发明的具体实施例进行详细说明。在下面的描述中，出于解释而非限制性的目的，阐述了具体细节，以帮助全面地理解本发明。然而，对本领域技术人员来说显而易见的是，也可以在脱离了这些具体细节的其它实施例中实践本发明。
[0010]本发明实施例提供了一种激光选区熔化成形0Crl7Ni4Cu4Nb不锈钢材料热处理工艺，包括退火温度与时间、固溶温度与时间、时效温度与时间。
[0011]其中，由于在激光选区熔化成形过程中材料快速凝固冷却，零件中存在较大的残余应力，因此激光选区熔化成形后应尽快进行去应力退火；
[0012]固溶过程使不锈钢材料微观组织中奥氏体形成与均匀化，使强化元素和碳固溶于奥氏体中，主要是溶解了原始析出的富铜相；
[0013]时效过程使不锈钢材料微观组织中马氏体呈板条状均匀分布，在马氏体基体上和板条间析出细小的碳化物颗粒。
[0014]热处理工艺流程包括退火、固溶与时效，退火工艺:650°C下保温4小时再氩气冷却；固溶工艺:1150°C下保温1.5小时氩气冷却至1040°C并保温I小时，再氩气冷却；时效工艺:540 0C下保温4小时再氩气冷却。
[0015]其工作原理是:由于激光选区熔化成形过程中材料快速凝固冷却，零件中存在较大的残余应力，因此首先采取退火工艺消除残余应力。固溶采用高温固溶与中温固溶相结合，加速奥氏体的形成和均匀化的过程，增加奥氏体中碳化物的溶解度，使更多的强化元素和碳元素固溶于奥氏体中，从而固溶后马氏体的饱和度增大，时效后保留并析出了更多的富铜相和强化相碳化物，增强合金弥散强化作用。时效过程中材料微观组织发生再结晶，减少材料的各向异性。
[0016]本实施例提供的激光选区熔化成形0Crl7Ni4Cu4Nb不锈钢材料热处理工艺，采用该工艺处理的激光选区恪化成形OCr 17Ni4Cu4Nb不锈钢材料力学性能抗拉强度大于1160MPa，屈服强度大于1050MPa，延伸率大于15%，成形方向与垂直方向之间力学性能差异小于5%。
[0017]这些实施例的许多特征和优点根据该详细描述是清楚的，因此所附权利要求旨在覆盖这些实施例的落入其真实精神和范围内的所有这些特征和优点。此外，由于本领域的技术人员容易想到很多修改和改变，因此不是要将本发明的实施例限于所例示和描述的精确结构和操作，而是可以涵盖落入其范围内的所有合适修改和等同物。
[0018]本发明未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。
【主权项】
1.一种OCr 17Ni4Cu4Nb不锈钢材料热处理工艺，其特征在于，包括: 步骤一、激光选区熔化成形工件尽快消除残余应力的退火步骤； 步骤二、使不锈钢材料微观组织中奥氏体均匀化，使强化元素和碳固溶于奥氏体中，主要是溶解了原始析出的富铜相的固溶步骤； 步骤三、使不锈钢材料微观组织中马氏体呈板条状均匀分布，在马氏体基体上和板条间析出细小的碳化物颗粒的时效步骤。2.根据权利要求1所述的0Crl7Ni4Cu4Nb不锈钢材料热处理工艺，其特征在于:所述步骤一是在650°C下保温4小时再进行氩气冷却。3.根据权利要求1所述的OCrl7Ni4Cu4Nb不锈钢材料热处理工艺，其特征在于:所述步骤二是在1150 °C下保温1.5小时氩气冷却至1040 °C并保温I小时。4.根据权利要求1所述的OCrl7Ni4Cu4Nb不锈钢材料热处理工艺，其特征在于:所述步骤三是在540°C下保温4小时，再进行氩气冷却。
【文档编号】C21D1/00GK106048158SQ201610609052
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月28日
【发明人】杨继平, 刘黎明, 马瑞, 张亮, 卢玉红
【申请人】北京动力机械研究所