專利名稱：17－4ph鋼表面強(qiáng)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬材料及熱處理領(lǐng)域，是一種馬氏體型沉淀硬化鋼抗應(yīng)力腐蝕開裂性能與耐磨性兼優(yōu)的熱處理工藝方法。
背景技術(shù)：
在氣體壓縮機(jī)、水泵等通用機(jī)械設(shè)備用于酸性介質(zhì)、特別是高濃度硫化氫介質(zhì)時(shí)，其受磨損部件須同時(shí)考慮磨損和應(yīng)力腐蝕問題，這關(guān)系到設(shè)備的安全運(yùn)行和使用壽命。17-4PH鋼通常在下面兩種熱處理狀態(tài)下使用一是1040℃+480℃，即固溶時(shí)效狀態(tài)；二是1040℃+620℃，即固溶過時(shí)效狀態(tài)。第一種狀態(tài)機(jī)件強(qiáng)度超過1200Mpa，應(yīng)力腐蝕傾向嚴(yán)重，一般采取降低工作效率或加大機(jī)件斷面尺寸的方法解決。第二種狀態(tài)機(jī)件硬度低、耐磨性差，設(shè)備使用壽命縮短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在使用常規(guī)熱處理設(shè)備、而提供一種特殊的熱處理工藝方法，使17-4PH鋼在酸性介質(zhì)、特別是高濃度硫化氫介質(zhì)時(shí)、以及較高工作應(yīng)力的共同作用下，機(jī)件的抗應(yīng)力腐蝕開裂性能與耐磨性能達(dá)到安全可靠運(yùn)行的要求。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一、預(yù)備熱處理1、鍛后防內(nèi)裂退火550-700℃爐冷；2、固溶+過時(shí)效處理1040℃±10℃淬油+620℃±10℃空冷回火，屈服強(qiáng)度≥750Mpa，抗拉強(qiáng)度≥850Mpa，截面回縮率≥60％，延伸率≥19％，沖擊功≥100J，落實(shí)硬度≤33；3、穩(wěn)定化處理550-600℃爐冷；二、最終熱處理1、表面固溶處理工件旋轉(zhuǎn)速度110r/min，感應(yīng)器移動(dòng)速度2.3mm/s，加熱溫度1060±10℃，冷卻方式壓縮空氣傾斜30°噴射，冷卻溫度≯90℃。
2、表面時(shí)效處理使用設(shè)備井式電阻爐，加熱速度≤100℃/h，加熱溫度480℃±10℃，保溫時(shí)間3小時(shí)，冷卻方式爐冷至≤120℃±10℃空冷。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)方案相比，其抗應(yīng)力腐蝕開裂性能與耐磨性能通過工件表面感應(yīng)加熱固溶時(shí)效處理，工件心部硬度≤33，符合該鋼種在酸性介質(zhì)使用的硬度條件；表面層0.8-1.5mm范圍內(nèi)硬度為42-45，抗應(yīng)力腐蝕開裂性能與耐磨性能兼優(yōu)。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合實(shí)施例具體說明本發(fā)明。
一、預(yù)備熱處理1、鍛后防內(nèi)裂退火600℃爐冷；2、固溶+過時(shí)效處理1040℃淬油+620℃空冷回火，屈服強(qiáng)度≥750Mpa，抗拉強(qiáng)度≥850Mpa，截面回縮率≥60％，延伸率≥19％，沖擊功≥100J，硬度≤33；3、穩(wěn)定化處理600℃爐冷；二、最終熱處理1、表面固溶處理工件旋轉(zhuǎn)速度110r/min，感應(yīng)器移動(dòng)速度2.3mm/s，加熱溫度1060℃，冷卻方式壓縮空氣傾斜30°噴射，冷卻溫度≯90℃。
2、表面時(shí)效處理使用設(shè)備井式電阻爐，加熱速度≤100℃/h，加熱溫度480℃，保溫時(shí)間3小時(shí)，冷卻方式爐冷至≤120℃空冷。
3、檢驗(yàn)表面固溶處理后布氏硬度為341；時(shí)效后表面硬度HRC為42-45，0.7mm≤硬化層深度≤1.5mm，硬化層梯度平緩，硬化層金相組織為低馬氏基體上彌散頒細(xì)小硬化質(zhì)點(diǎn)，彎曲度≤0.05mm。
權(quán)利要求
1.一種17-4PH鋼表面強(qiáng)化方法，其特征是(1)、預(yù)備熱處理(1.1)、鍛后防內(nèi)裂退火550-700℃爐冷；(1.2)、固溶+過時(shí)效處理1040℃±10℃淬油+620℃±10℃空冷回火，屈服強(qiáng)度≥750Mpa，抗拉強(qiáng)度≥850Mpa，截面回縮率≥60％，延伸率≥19％，沖擊功≥100J，落實(shí)硬度≤33；(1.3)、穩(wěn)定化處理550-600℃爐冷；(2)、最終熱處理(2.1)、表面固溶處理工件旋轉(zhuǎn)速度110r/min，感應(yīng)器移動(dòng)速度2.3mm/s，加熱溫度1060±10℃，冷卻方式壓縮空氣傾斜30°噴射，冷卻溫度≯90℃。(2.2)、表面時(shí)效處理使用設(shè)備井式電阻爐，加熱速度≤100℃/h，加熱溫度480℃±10℃，保溫時(shí)間3小時(shí)，冷卻方式爐冷至≤120℃±10℃空冷。
2.按照權(quán)利要求1所述的17-4PH鋼表面強(qiáng)化方法，其特征是它還有最后的步驟是(3)、檢驗(yàn)表面固溶處理后布氏硬度為341；時(shí)效后表面硬度HRC為42-45，0.7mm≤硬化層深度≤1.5mm，硬化層梯度平緩，硬化層金相組織為低馬氏基體上彌散頒細(xì)小硬化質(zhì)點(diǎn)，彎曲度≤0.05mm。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種17－4PH鋼表面強(qiáng)化方法，所要解決的問題是17－4PH鋼通常在下面兩種熱處理狀態(tài)下使用一是固溶時(shí)效狀態(tài)；二是固溶過時(shí)效狀態(tài)。第一種狀態(tài)機(jī)件強(qiáng)度超過1200MPa，應(yīng)力腐蝕傾向嚴(yán)重，一般采取降低工作效率或加大機(jī)件斷面尺寸的方法解決。第二種狀態(tài)機(jī)件硬度低、耐磨性差，設(shè)備使用壽命縮短。本發(fā)明的要點(diǎn)是首先預(yù)備熱處理包括鍛后防內(nèi)裂退火和固溶+過時(shí)效處理，再穩(wěn)定化處理；其次最終熱處理包括表面固溶處理和表面時(shí)效處理。本發(fā)明的積極效果是通過工件表面感應(yīng)加熱固溶時(shí)效處理，工件心部硬度≤33，符合該鋼種在酸性介質(zhì)使用的硬度條件；表面層0.8－1.5mm范圍內(nèi)硬度為42－45，抗應(yīng)力腐蝕開裂性能與耐磨性能兼優(yōu)。
文檔編號(hào)C21D1/78GK1844415SQ20051004619
公開日2006年10月11日 申請(qǐng)日期2005年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月8日
發(fā)明者王洪范 申請(qǐng)人:沈陽氣體壓縮機(jī)股份有限公司