0Cr17Ni4Cu4Nb不銹鋼材料熱處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種OCr17Ni4Cu4Nb不銹鋼材料熱處理工藝，其包括：步驟一、激光選區(qū)熔化成形工件盡快消除殘余應(yīng)力的退火步驟；步驟二、使不銹鋼材料微觀組織中奧氏體均勻化，使強化元素和碳固溶于奧氏體中，主要是溶解了原始析出的富銅相的固溶步驟；步驟三、使不銹鋼材料微觀組織中馬氏體呈板條狀均勻分布，在馬氏體基體上和板條間析出細小的碳化物顆粒的時效步驟。該熱處理工藝，可以有效地調(diào)節(jié)激光選區(qū)熔化成形OCr17Ni4Cu4Nb不銹鋼材料力學(xué)性能中的屈服強度和延伸率，調(diào)整材料顯微組織形態(tài)，控制成形方向與垂直方向之間的差異。
【專利說明】
0Cr17N i 4Cu4Nb不銹鋼材料熱處理工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及0Crl7Ni4Cu4Nb不銹鋼材料熱處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及激光選區(qū)熔化成形技術(shù)制造的0Crl7Ni4Cu4Nb不銹鋼材料熱處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]激光選區(qū)熔化成形可以快速實現(xiàn)形狀十分復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，但成形后不銹鋼材料的力學(xué)性能中屈服強度較低，成形方向與垂直方向的力學(xué)性能有較大的差異，影響結(jié)構(gòu)使用。該熱處理工藝，可以有效地調(diào)節(jié)激光選區(qū)恪化成形0Crl7Ni4Cu4Nb不銹鋼材料力學(xué)性能中的屈服強度和延伸率，調(diào)整材料顯微組織形態(tài)，控制成形方向與垂直方向之間的差異。主要用于激光選區(qū)熔化成形的0Crl7Ni4Cu4Nb不銹鋼零件的熱處理工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供了一種激光選區(qū)熔化成形0Crl7Ni4Cu4Nb不銹鋼材料熱處理工藝，能夠解決激光選區(qū)熔化成形制造的0Crl7Ni4Cu4Nb不銹鋼材料力學(xué)性能較低與各向異性問題。
[0004]本發(fā)明的0Crl7Ni4Cu4Nb不銹鋼材料熱處理工藝，包括:步驟一、激光選區(qū)熔化成形的盡快消除殘余應(yīng)力的退火步驟;步驟二、使不銹鋼材料微觀組織中奧氏體均勻化，使強化元素和碳固溶于奧氏體中，主要是溶解了原始析出的富銅相的固溶步驟;步驟三、使不銹鋼材料微觀組織中馬氏體呈板條狀均勻分布，在馬氏體基體上和板條間析出細小的碳化物顆粒的時效步驟。
[0005]優(yōu)選所述步驟一是在650°C下保溫4小時再進行氬氣冷卻。
[0006]優(yōu)選所述步驟二是在1150°C下保溫1.5小時氬氣冷卻至1040°(:并保溫1小時。
[0007]優(yōu)選所述步驟三是在540°C下保溫4小時，再進行氬氣冷卻。
[0008]本發(fā)明實施例提供的激光選區(qū)熔化成形0Crl7Ni4Cu4Nb不銹鋼材料熱處理工藝，采用該工藝處理的激光選區(qū)熔化成形0Crl7Ni4Cu4Nb不銹鋼材料力學(xué)性能抗拉強度大于1160MPa，屈服強度大于1050MPa，延伸率大于15%，成形方向與垂直方向之間力學(xué)性能差異小于5%。
【具體實施方式】
[0009]下面對本發(fā)明的具體實施例進行詳細說明。在下面的描述中，出于解釋而非限制性的目的，闡述了具體細節(jié)，以幫助全面地理解本發(fā)明。然而，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，也可以在脫離了這些具體細節(jié)的其它實施例中實踐本發(fā)明。
[0010]本發(fā)明實施例提供了一種激光選區(qū)熔化成形0Crl7Ni4Cu4Nb不銹鋼材料熱處理工藝，包括退火溫度與時間、固溶溫度與時間、時效溫度與時間。
[0011]其中，由于在激光選區(qū)熔化成形過程中材料快速凝固冷卻，零件中存在較大的殘余應(yīng)力，因此激光選區(qū)熔化成形后應(yīng)盡快進行去應(yīng)力退火；
[0012]固溶過程使不銹鋼材料微觀組織中奧氏體形成與均勻化，使強化元素和碳固溶于奧氏體中，主要是溶解了原始析出的富銅相；
[0013]時效過程使不銹鋼材料微觀組織中馬氏體呈板條狀均勻分布，在馬氏體基體上和板條間析出細小的碳化物顆粒。
[0014]熱處理工藝流程包括退火、固溶與時效，退火工藝:650°C下保溫4小時再氬氣冷卻；固溶工藝:1150°C下保溫1.5小時氬氣冷卻至1040°C并保溫I小時，再氬氣冷卻；時效工藝:540 0C下保溫4小時再氬氣冷卻。
[0015]其工作原理是:由于激光選區(qū)熔化成形過程中材料快速凝固冷卻，零件中存在較大的殘余應(yīng)力，因此首先采取退火工藝消除殘余應(yīng)力。固溶采用高溫固溶與中溫固溶相結(jié)合，加速奧氏體的形成和均勻化的過程，增加奧氏體中碳化物的溶解度，使更多的強化元素和碳元素固溶于奧氏體中，從而固溶后馬氏體的飽和度增大，時效后保留并析出了更多的富銅相和強化相碳化物，增強合金彌散強化作用。時效過程中材料微觀組織發(fā)生再結(jié)晶，減少材料的各向異性。
[0016]本實施例提供的激光選區(qū)熔化成形0Crl7Ni4Cu4Nb不銹鋼材料熱處理工藝，采用該工藝處理的激光選區(qū)恪化成形OCr 17Ni4Cu4Nb不銹鋼材料力學(xué)性能抗拉強度大于1160MPa，屈服強度大于1050MPa，延伸率大于15%，成形方向與垂直方向之間力學(xué)性能差異小于5%。
[0017]這些實施例的許多特征和優(yōu)點根據(jù)該詳細描述是清楚的，因此所附權(quán)利要求旨在覆蓋這些實施例的落入其真實精神和范圍內(nèi)的所有這些特征和優(yōu)點。此外，由于本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易想到很多修改和改變，因此不是要將本發(fā)明的實施例限于所例示和描述的精確結(jié)構(gòu)和操作，而是可以涵蓋落入其范圍內(nèi)的所有合適修改和等同物。
[0018]本發(fā)明未詳細說明部分為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)。
【主權(quán)項】
1.一種OCr 17Ni4Cu4Nb不銹鋼材料熱處理工藝，其特征在于，包括: 步驟一、激光選區(qū)熔化成形工件盡快消除殘余應(yīng)力的退火步驟； 步驟二、使不銹鋼材料微觀組織中奧氏體均勻化，使強化元素和碳固溶于奧氏體中，主要是溶解了原始析出的富銅相的固溶步驟； 步驟三、使不銹鋼材料微觀組織中馬氏體呈板條狀均勻分布，在馬氏體基體上和板條間析出細小的碳化物顆粒的時效步驟。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的0Crl7Ni4Cu4Nb不銹鋼材料熱處理工藝，其特征在于:所述步驟一是在650°C下保溫4小時再進行氬氣冷卻。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的OCrl7Ni4Cu4Nb不銹鋼材料熱處理工藝，其特征在于:所述步驟二是在1150 °C下保溫1.5小時氬氣冷卻至1040 °C并保溫I小時。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的OCrl7Ni4Cu4Nb不銹鋼材料熱處理工藝，其特征在于:所述步驟三是在540°C下保溫4小時，再進行氬氣冷卻。
【文檔編號】C21D1/00GK106048158SQ201610609052
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月28日
【發(fā)明人】楊繼平, 劉黎明, 馬瑞, 張亮, 盧玉紅
【申請人】北京動力機械研究所