一种提高高强度不锈钢表面质量的前处理方法与流程

本发明涉及一种提高高强度不锈钢表面质量的前处理方法，属于不锈钢处理。

背景技术：

1、某些高强度不锈钢需采用时效处理以提高其力学性能，目前多采用真空时效的方式。真空热处理后的零件畸变小且清洁，热处理效率高，真空热处理技术越来越受到重视，应用更加广泛，是热处理技术的重要发展方向之一。有学者对马氏体不锈钢分别进行了真空热处理和普通电热炉热处理，对处理后的零件力学性能比较，真空热处理后的零件力学性能的均匀性较普通电热炉处理有明显的改进，屈服强度均匀性提高了25.6%，抗拉强度提高了50%，硬度提高了17%。

2、相较于普通电热炉处理的试样，真空热处理后的试样最大的特点就是，工件表面不会出现明显氧化现象。在现实生产过程中，进行真空热处理后的工件表面常出现发蓝/发黑、力学性能（强度、韧性等）不均匀的现象，弄清时效缺陷的形成原因、考察其对零件性能的影响、探索有效的改进措施对于稳定产品质量、提升真空热处理产品性能至关重要。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种提高高强度不锈钢表面质量的前处理方法，在不改变现有热处理工艺的情况下，解决工件表面发蓝/发黑、力学性能不均匀的现象，提高真空热处理产品性能，稳定产品质量。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种提高高强度不锈钢表面质量的前处理方法，在不改变真空时效温度和时间工艺的前提下，选择高强度不锈钢作为试样，包括以下步骤，

3、步骤一：在对试样进行加热前，对不同试样分别进行表面清洗处理、表面保护以及表面粗糙度处理；同时，对真空炉炉膛采用不清洗或惰性气体多次清洗的方式；

4、步骤二：对步骤一中处理后的不同试样分别在未清洗过炉膛或清洗过炉膛的真空炉中进行真空时效热处理，真空时效结束后，分别炉冷至不同的温度后出炉，对处理后的试样表面、截面和基体进行物相分析、成分测试和力学性能测试，并根据测试结果确定较优的真空时效工艺（真空时效工艺的影响因素：表面清洗、表面保护、表面粗糙度、炉膛清洗方式或出炉温度），即得到提高高强度不锈钢表面质量的前处理方法。

5、优选的，步骤一中，表面处理包括丙酮超声清洗、乙醇超声清洗或在除油剂中除油。

6、优选的，丙酮超声清洗为将试样浸泡在丙酮溶液中超声清洗10min；乙醇超声清洗为将试样浸泡在乙醇溶液中超声清洗10min；在除油剂中除油为将试样在65℃的na3po4除油剂下浸泡5min除油。

7、优选的，步骤一中，表面保护包括金属屑包覆或不锈钢箔包覆在试样表面。

8、优选的，步骤一中，表面粗糙度处理为通过打磨试样，使得样品表面ra不大于0.180。

9、优选的，步骤一中，高强度不锈钢的材料牌号为1cr11ni23ti3mob或15-5ph 。

10、优选的，步骤二中，清洗炉膛包括以下步骤：

11、（1）对炉膛进行抽真空处理，使压强达到10×10-3pa以下；

12、（2）然后充氩气至常压后，继续抽真空至10×10-3pa；

13、（3）重复步骤（2）3次。

14、优选的，步骤二中，真空时效热处理后，出炉温度：降温至100℃-200℃中某一温度后取出试样。

15、与现有技术相比，本发明具有如下优点：

16、1、能够有效解决高强度不锈钢在真空热处理后出现强度或韧性不足、表面发蓝/发黑等时效缺陷，有效的改进真空热处理后产品质量不稳定的情况，提升真空热处理产品性能；

17、2、可使工件表面光亮，无发蓝/发黑等表面缺陷，样品表面含氧量＜0.02mol/l；

18、3、本方法不仅适用于高强度不锈钢，还可推广到其他需要进行真空热处理的钢中，结合热处理工艺，对真空热处理工艺参数的制定进行无理论指导，规避依靠以往经验推断的局限性，提高了真空热处理设备利用效率和工件质量。

技术特征：

1.一种提高高强度不锈钢表面质量的前处理方法，其特征在于：在不改变真空时效温度和时间工艺的前提下，选择高强度不锈钢作为试样，包括以下步骤，

2.根据权利要求1所述的提高高强度不锈钢表面质量的前处理方法，其特征在于：步骤一中，表面清洗处理包括丙酮超声清洗、乙醇超声清洗或在除油剂中除油。

3.根据权利要求2所述的提高高强度不锈钢表面质量的前处理方法，其特征在于：丙酮超声清洗为将试样浸泡在丙酮溶液中超声清洗10min；乙醇超声清洗为将试样浸泡在乙醇溶液中超声清洗10min；在除油剂中除油为将试样在65℃的na3po4除油剂下浸泡5min除油。

4.根据权利要求1所述的提高高强度不锈钢表面质量的前处理方法，其特征在于：步骤一中，表面保护包括金属屑包覆或不锈钢箔包覆在试样表面。

5.根据权利要求1所述的提高高强度不锈钢表面质量的前处理方法，其特征在于：步骤一中，表面粗糙度处理为通过打磨试样，使得样品表面ra不大于0.180。

6.根据权利要求1所述的提高高强度不锈钢表面质量的前处理方法，其特征在于：步骤一中，高强度不锈钢的材料牌号为1cr11ni23ti3mob或15-5ph 。

7.根据权利要求1所述的提高高强度不锈钢表面质量的前处理方法，其特征在于：步骤二中，清洗炉膛包括以下步骤：

8.根据权利要求1所述的提高高强度不锈钢表面质量的前处理方法，其特征在于：步骤二中，真空时效热处理后，出炉温度：降温至100℃-200℃中某一温度后取出试样。

技术总结
本发明涉及一种提高高强度不锈钢表面质量的前处理方法，属于不锈钢处理技术领域。一种提高高强度不锈钢表面质量的前处理方法，在不改变真空时效温度和时间工艺的前提下，选择高强度不锈钢作为试样，包括以下步骤，步骤一：在对试样进行加热前，对不同试样分别进行表面清洗处理、表面保护以及表面粗糙度处理；同时，对真空炉炉膛采用不清洗或惰性气体多次清洗的方式；步骤二：对处理后的不同试样分别在步骤一的真空炉中进行真空时效热处理，真空时效结束后，分别炉冷至不同的温度后出炉，对处理后的试样进行测试，确定较优的真空时效工艺。本发明具有如下优点：1、提升了真空热处理产品性能；2、使工件表面光亮；3、提高了设备利用效率。

技术研发人员：漆诚,彭亮亮,吕晨,熊路兰,王义良,陈韦,吴宁,李彩虹,王琴,向勇,李旭勇,廖可,王云飞,梅海燕,魏娜,王庆庆
受保护的技术使用者：江西洪都航空工业集团有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14