一种不锈钢的固溶热处理工艺的制作方法

本发明涉及热处理工艺，具体涉及一种不锈钢的固溶热处理工艺。
背景技术：
：一般的，热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属加热工艺。这些过程相互衔接，不可中断。不锈钢种类繁多，其中奥氏体不锈钢具有良好的韧性、焊接性和耐蚀性。奥氏体不锈钢的热处理方式一般采用固溶处理，即将奥氏体不锈钢加热至1050～1150℃，然后进行水冷或风冷，以获得单相奥氏体组织。采用风冷可以获得较好的金相组织和合适的硬度，但是风冷的时间较长。采用水冷可以缩短冷却的时间，但是材料硬度较高。在保证金相组织和硬度的情况下，如何缩短冷却时间变得至关重要。现有的方案，不锈钢加热保温后采用水冷或风冷的方式进行降温。这样的方案存在以下问题：(1)采用风冷进行降温，降温时间较长，降低了固溶热处理的效率；(2)采用水冷进行降温，无法获得较好的硬度范围。技术实现要素：针对现有技术的不足，本发明公开了一种不锈钢的固溶热处理工艺，以解决现有技术中采用风冷进行降温时间较长降低了固溶热处理的效率和采用水冷进行降温无法获得较好的硬度范围等问题。本发明所采用的技术方案如下：一种不锈钢的固溶热处理工艺；包括以下步骤：步骤1、热处理炉加热至初始温度；步骤2、将不锈钢均匀排列放入热处理炉内；步骤3、热处理炉按照120℃～150℃/min加热；热处理炉加热至1100℃；步骤4、热处理炉在1100℃下保温240min；步骤5、将不锈钢从处理炉内取出；不锈钢放入冰水混合物内冷却至室温。进一步的技术方案为：所述不锈钢相隔50mm均匀排列放入所述热处理炉内；所述热处理炉内所述不锈钢总重＜1000kg。进一步的技术方案为：围绕所述热处理炉内均匀设置有测温装置。进一步的技术方案为：所述测温装置为热电偶。进一步的技术方案为：所述步骤1中100℃＜初始温度≤200℃。本发明的有益效果如下：本发明设计了一种不锈钢的固溶热处理工艺采用冰水混合物进行降温，可以保证金相组织均匀和较好的硬度范围，同时实现快速降温。不锈钢的固溶热处理工艺带来了如下效果：(1)可以在保证金相组织均匀和较好的硬度范围的情况下，实现快速降温；(2)通过对热处理炉的预热，提高固溶热处理工艺的效率；(3)通过固溶热处理工艺，使得不锈钢的碳化物达到饱和状态；(4)通过长时间的保温，使显微组织转变完全，金相组织均匀化。附图说明图1为本发明实施例一的固溶热处理工艺温度变化图。图2为本发明实施例二的固溶热处理工艺温度变化图。具体实施方式下面结合附图，说明本实施例的具体实施方式。本发明公开了一种不锈钢的固溶热处理工艺。不锈钢的固溶热处理工艺，包括以下步骤：步骤1、热处理炉加热至初始温度；步骤2、将不锈钢均匀排列放入热处理炉内；步骤3、热处理炉按照120℃～150℃/min加热；热处理炉加热至1100℃；步骤4、热处理炉在1100℃下保温240min；步骤5、将不锈钢从处理炉内取出；不锈钢放入冰水混合物内冷却至室温。不锈钢相隔50mm均匀排列放入热处理炉内。热处理炉内不锈钢总重＜1000kg。围绕热处理炉内均匀设置有测温装置。优选的，测温装置为热电偶。步骤1中100℃＜初始温度≤200℃；热处理炉型号的选择属于公知常识。本领域的技术人员可以根据装置的工作情况选择，例如可以选型号为rt-90-12的热处理炉。优选的，不锈钢为316l奥氏体不锈钢。固溶热处理工艺需要先对热处理炉进行预热再将不锈钢放入热处理炉内。热处理炉内预热的加热时间较长，通过预热可以加快不锈钢的固溶热处理工艺的时间。热处理炉进行预热时，将不锈钢相隔50mm均匀排列在热处理炉的加工板上。热处理炉完成预热时，加工板将不锈钢移动至热处理炉内进行加热。不锈钢采用相隔50mm均匀排列，保证不锈钢可以均匀受热。同时限制不锈钢的总重，保证不锈钢的热处理效果。在热处理炉内的左右两端、上下两端和前后两端都设置有热电偶。热电偶相隔1000mm安装在热处理炉上。热电偶在不同位置进行测量温度。热电偶安装在热处理炉上，采用热电偶可以直接测量热处理炉内的温度。采用热电偶可以准确测量热处理炉内的温度。通过热电偶可以精确了解热处理炉内的温度变化。热电偶型号的选择属于公知常识。本领域的技术人员可以根据装置的工作情况选择，例如可以选型号为wrn-122的热电偶。不锈钢放入热处理炉内后采用120℃～150℃/min的速度进行快速加热。直至热处理炉内的温度达到1100℃。将不锈钢在热处理炉内保温240min。保温240min将不锈钢加热并保温使得不锈钢内外温度一致，使显微组织转变完全，同时不锈钢金相组织均匀化。加工板将不锈钢从热处理炉内取出。将不锈钢放入冰水混合物内快速降温。冰水混合物为冰块和水的混合物，冰块均匀溶于水内。冰水混合物的温度为0～1℃。冰水混合物的温度低，冰水混合物可以快速实现不锈钢的降温。不锈钢经过固溶热处理使不锈钢内碳化物全部或基本溶解。碳化物固溶于不锈钢中，然后快速冷却至室温，使得碳化物达到饱和状态。同时经过固溶热处理的不锈钢，其耐腐蚀性强。经过固溶热处理的不锈钢，组织均匀，硬度会降低。通过冰水混合物的冷却后的不锈钢硬度相比普通水冷后的不锈钢硬度较低。通过水冷降温的不锈钢硬度数据如表1所示，表1中的硬度数据为五次实验的数据值。表1：水冷降温的不锈钢硬度数据测量次数12345平均值硬度值/hbw172175181185189180通过空冷降温的不锈钢硬度数据如表2所示，表2中的硬度数据为五次实验的数据值。表2：空冷降温的不锈钢硬度数据测量次数12345平均值硬度值/hbw135138142138140139以下用两个实施例说明本发明的固溶热处理工艺过程：实施例一：图1为本发明实施例一的固溶热处理工艺温度变化图。结合图1所示，步骤1、热处理炉加热至初始温度；初始温度为150℃；步骤2、将不锈钢均匀排列放入热处理炉内；步骤3、热处理炉按照130℃/min加热；热处理炉加热至1100℃；步骤4、热处理炉在1100℃下保温240min；步骤5、将不锈钢从处理炉内取出；不锈钢放入冰水混合物内冷却至室温。不锈钢相隔50mm均匀排列放入热处理炉内。热处理炉内不锈钢总重950kg。围绕热处理炉内均匀设置有热电偶。实施例一中，通过冰水混合物的冷却后的不锈钢硬度数据如表3所示，表3中的硬度数据为五次实验的数据值。表3：实施例一中不锈钢硬度数据测量次数12345平均值硬度值/hbw135138140138137138实施例二：图2为本发明实施例二的固溶热处理工艺温度变化图。结合图2所示，步骤1、热处理炉加热至初始温度；初始温度为200℃；步骤2、将不锈钢均匀排列放入热处理炉内；步骤3、热处理炉按照150℃/min加热；热处理炉加热至1100℃；步骤4、热处理炉在1100℃下保温240min；步骤5、将不锈钢从处理炉内取出；不锈钢放入冰水混合物内冷却至室温。不锈钢相隔50mm均匀排列放入热处理炉内。热处理炉内不锈钢总重900kg。围绕热处理炉内均匀设置有热电偶。实施例二中，通过冰水混合物的冷却后的不锈钢硬度数据如表4所示，表4中的硬度数据为五次实验的数据值。表4：实施例二中不锈钢硬度数据测量次数12345平均值硬度值/hbw136137136138134136通过对比水冷降温的不锈钢硬度数据、空冷降温的不锈钢硬度数据、实施例一中不锈钢硬度数据和实施例二中不锈钢硬度数据得知，采用水冷的方式降温得到的不锈钢硬度较高。采用空冷的方式降温得到的不锈钢硬度较为合理，但是采用空冷的方式降温时间较长。本实施例中，所描述的测温装置为热电偶，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的范围内的其他测温装置。本实施例中，所描述的不锈钢为316l奥氏体不锈钢，但不限定于此，可以是能够发挥其功能的范围内的其他不锈钢。以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。当前第1页12