[发明专利]一种高碳高铬马氏体不锈钢精密零件的热处理淬火工艺

说明书

【技术领域】

本发明涉及不锈钢材料热处理技术领域，特别涉及一种高碳高铬马氏体不锈钢精密零件的热处理淬火工艺。

【背景技术】

近年来，进口特种钢材在不断增大，特别是美国、德国等国家的高纯净钢，具有纯净高、晶粒细化、组织均匀等优良品质；但我国目前热处理水平与之不相适应，难以发挥其性能，造成巨大浪费，一些供应厂家只得在国内设专门的热处理服务工厂，造成成本极大的上升。

ASSAB ELMAX为瑞典牌号，是一种高纯净度、晶粒细化均匀的高碳高铬耐热耐酸马氏体不锈钢，主要合金成份为1.70％C 18％Cr 0.8％Si 1.0％Mo 3.0％V0.3％Mn，具有高的耐磨性与耐蚀性，可通过淬火实现硬化；主要用于添加了纤维的工程塑胶制品、IC、连接器、开关、电阻等电子零件加工的精密模具，兼顾了耐磨性与耐蚀性，在腐蚀环境和无润滑强氧化气氛中工作精密零件，常用的硬度HRC58－HRC60。

在半导体封装设备中的芯片IC封装模中的凸模、凹模，采用ASSAB ELMAX高碳高铬耐热耐酸马氏体不锈钢，除要求硬度高、耐磨性高、耐腐蚀性好、寿命长、可靠性高；但因其高碳高铬而导热性差，工件厚度、合金成份也对热处理工艺影响较大，导致热处理工艺复杂，如热处理不当不但难发挥其优良性能，质量也难以控制，容易批量报废；通用的高碳高铬热处理工艺，难以可靠地保证其淬透性和精确地控制材料内部晶相组织的均匀性，其相组内部也存在10－20％的残余奥氏体，受热不稳定向马氏体转变产生蠕变，导致零件在工作过程中尺寸不稳定，其晶间腐蚀断裂的倾向也降低材料的耐蚀性和材料的强度。

【发明内容】

有鉴于此，为克服现有技术的不足，本发明提供一种一种高碳高铬马氏体不锈钢精密零件的热处理淬火工艺，可靠地保证其淬透性和精确地控制材料内部晶细化组织均匀稳定；三次回火、两次冷处理，使残余奥氏体继续向马氏体转变、达到消除残余奥氏体，消除蠕变、稳定尺寸并减少晶间腐蚀断裂的倾向，提高耐蚀性和材料的强度。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种高碳高铬马氏体不锈钢精密零件的热处理淬火工艺，通过以下步骤实现：(1)将工件放入淬火炉中预热至150℃；(2)在淬火炉中分二级加热至淬火温度1085℃并保温；(3)将工件出炉油冷淬火至60℃；(4)将工件第一次入回火炉500℃保温回火，出炉空冷至室温；(5)空冷至室温后立即第一次冷处理；(6)第二次入回火炉500℃保温回火，出炉空冷至室温；(7)空冷至室温后立即第二次冷处理；(8)第三次入回火炉500℃保温回火，出炉空冷至室温。

进一步，所述的将工件放入淬火炉中分预热，以小于75℃/小时的加热速度至150℃。

所述的在淬火炉中分二级加热至淬火温度并保温，工件预热后继续加热至800℃并保温60min，继续加热至加热至淬火温度1085℃并保温45min。

所述的将工件出炉油冷淬火至60℃，将工件出炉放入60－70℃的淬火油中并开动搅拌机，冷至140℃时出油空冷至60℃。

进一步，所述的将工件第一次入回火炉500℃保温回火，出炉空冷至室温，当工件油淬后风冷至60℃时立即入回火炉加热至500℃并保温150min，出炉自然空冷室温，回火500℃有二次硬化作用。

所述的当工件空冷至室温后立即第一次冷处理，工件空冷至室温时立即入液氮冷处理柜，通入液氮冷至―85℃并保温90min，打开柜门15分钟后取出工件在室内自然均匀升温。

所述的第二次入回火炉500℃保温回火，出炉空冷至室温，工件冷处理后温度升至室温时立即第二次入回火炉加热至500℃并保温150min，出炉自然空冷至室温，回火500℃有二次硬化作用。

所述的当工件空冷至室温后立即第二次冷处理，工件空冷至室温时立即入液氮冷处理柜，通入液氮冷至―85℃并保温90min，打开柜门15分钟后取出工件在室内自然均匀升温。

所述的第三次入回火炉500℃保温回火，出炉空冷至室温，工件冷处理后温度升至室温时立即第三次入回火炉加热至500℃并保温150min，出炉自然空冷至室温，回火500℃有二次硬化作用。