[发明专利]一种1Cr17Ni2不锈钢螺杆及其热处理工艺

说明书

本发明涉及一种马氏体不锈钢1Cr17Ni2螺杆的热处理工艺开发及其改进方法，该工艺包括装炉工序、淬火工序、淬火冷却工序及回火、回火冷却工序。本发明通过改进淬火温度、回火温度、淬火介质等热处理工艺参数，大幅降低淬火、回火温度，将原有的油介质淬火改变为F2000水基液淬火，并严格控制水基液使用温度，将已奥氏体化的工件快速浸入到水基液中冷却，以获得马氏体转变的热处理工艺方法。本发明提高了1Cr17Ni2材料产品的力学性能指标，大幅提高了一次性合格率，合格率达到98%以上，由于大幅降低淬火、回火温度，大大降低了用电成本，解决了原先热处理零件因表面产生裂纹直接导致报废不能生产的难题，工艺改进后性能指标满足设计图纸要求。用水基液冷却，也避免了环境污染，降低了介质消耗成本。

技术领域

本发明涉及一种1Cr17Ni2马氏体不锈钢类零件的热处理工艺，具体涉及一种将已奥氏体化的马氏体不锈钢1Cr17Ni2螺杆类零件用F2000水基液淬火冷却，完成马氏体转变的热处理工艺，属于热处理工艺技术领域。

背景技术

1Cr17Ni2材料是一种马氏体不锈钢，其具有较高的强度和韧性，淬透性也较好，还有明显的回火脆性。1Cr17Ni2材料被广泛使用在工程锚绞机刹车螺杆或螺杆类零件中，该材料技术要求一般为调质处理，设计图纸的性能指标参数一般为：抗拉强度Rm≥780Mpa，屈服强度Rp0.2≥590Mpa，延伸率A≥15%，冲击功Aku≥39J，硬度HB≥229。

常规的热处理工艺一般采用980～1000℃的淬火温度，保温后淬火，淬火冷却方式采用15#机油冷却。回火采用680℃的回火温度，冷却采用油冷。然而，常规热处理的淬火、回火温度高，耗能大，且淬火时油燃烧会排放大量的有害气体，对人的身体健康有很大影响，还严重污染环境。

更主要的是采用常规热处理方法处理后的零件综合机械性能非常差，往往不能满足设计要求，特别是冲击功达不到设计指标，合格率不及10%，且 表面产生裂纹，报废量非常大。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的缺陷，提出一种不锈钢螺杆及其热处理工艺。

为了达到以上目的，本发明提供一种不锈钢螺杆，该不锈钢螺杆为1Cr17Ni2材料，含有以下质量百分比的组分：C 0.11～0.17%，Si≤0.80%，Mn≤0.80%，Cr 16.00～18.00%，Ni1.50～2.50%，P≤0.035%，S≤0.030%,其余为Fe及不可避免的杂质元素。

本发明提供了一种不锈钢螺杆的热处理工艺，该热处理采用调质工艺，包括以下步骤：

第一步、装炉工序，将需要处理的零件摆放在淬火工装上，再将淬火工装吊上备料台，设定好淬火参数后，用料车自动将淬火工装转运到箱式电阻炉的有效加热区内，自动开炉；

第二步、淬火工序，淬火温度为890℃～910℃，并根据保温时间公式t=α·κ·H确定保温时间，其中t为保温时间（单位min），α为零件在气体介质中加热时的保温系数（单位min/mm），κ为零件装炉方式调整系数，H为零件有效厚度（单位mm）； 淬火保温完毕后，对所述零件进行淬火冷却。

第三步、淬火冷却工序，采用F2000水基液对淬火后的零件进行冷却；

第四步、回火、回火冷却工序，零件在淬火处理后及时进行回火工序，零件回火温度以其硬度和机械性能确定；回火加热完毕后，对所述零件进行回火冷却。

本发明通过改进淬火温度、回火温度、淬火介质等热处理工艺参数，大幅降低淬火、回火温度，将原有的油介质淬火改变为F2000水基液淬火，并严格控制水基液使用温度，将已奥氏体化的工件快速浸入到水基液中冷却，以获得马氏体转变的热处理工艺方法。本发明提高了1Cr17Ni2材料产品的力学性能指标，大幅提高了一次性合格率，合格率达到98%以上，由于大幅降低淬火、回火温度，大大降低了用电成本，解决了原先热处理零件因表面产生裂纹直接导致报废不能生产的难题，工艺改进后性能指标满足设计图纸要求。用水基液冷却，也避免了环境污染，降低了介质消耗成本。