[发明专利]一种提高奥氏体不锈钢渗碳后耐蚀性及渗层深度的方法

说明书

本发明提供了一种提高奥氏体不锈钢渗碳后耐蚀性及渗层深度的方法，其步骤包括：将预处理后的奥氏体不锈钢于真空炉内进行低压真空渗碳处理，渗碳温度300～1200℃，保温时间0.5～24h，然后油冷；对渗碳后奥氏体不锈钢进行热处理，热处理温度为600～1300℃，保温时间0.2～24h，然后水冷。本发明提供的一种提高奥氏体不锈钢渗碳后耐蚀性及渗层深度的方法，工艺周期较短，能够增加其有效硬化层深度并且提高渗碳后奥氏体不锈钢的耐蚀性。

技术领域

本发明涉及不锈钢强化技术领域，特别涉及一种提高奥氏体不锈钢渗碳后耐蚀性及渗层深度的方法。

背景技术

奥氏体不锈钢具有良好的耐蚀性、耐热性和可焊接性，在核电、能源、航空及航海等领域都有着广泛的应用。但由于奥氏体不锈钢含碳量较低，导致表面硬度和耐磨性较差。而且往往还不能通过热处理的方式，使奥氏体不锈钢发生表面强化，从而制约了其应用。

为了提高奥氏体不锈钢的表面硬度，同时又不降低其耐蚀性，目前有很多奥氏体不锈钢表面强化方法，如低温气体渗碳(CN102828145A)，辉光离子渗碳(CN105603359A)以及离子渗氮(CN111910146A)等，但这些方法仍存在工艺周期长，渗层深度较浅及渗后表面耐蚀性显著降低等问题。

低压真空渗碳处理也是常见的奥氏体不锈钢表面强化方法，能够在较短时间内获得较高的表面硬度和有效硬化层深度。但低压真空渗碳的处理温度较高，导致奥氏体不锈钢渗碳层析出富铬的碳化物，从而降低其耐蚀性。

因此开发一种改善奥氏体不锈钢渗碳后的耐蚀性能且能增加其渗层深度的方法显得尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺简单，处理周期较短的提高奥氏体不锈钢渗碳后耐蚀性及渗层深度的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种提高奥氏体不锈钢渗碳后耐蚀性及渗层深度的方法，包括如下步骤：

将预处理后的奥氏体不锈钢于真空炉内进行低压真空渗碳处理，渗碳温度300～1200℃，保温时间0.5～24h，然后油冷；

对渗碳后奥氏体不锈钢进行热处理，热处理温度为600～1300℃，保温时间0.2～24h，然后水冷。

进一步地，所述奥氏体不锈钢低压真空渗碳处理是通过向真空炉内输入高纯度C₂H₂进行渗碳。

进一步地，所述低压真空渗碳处理时真空炉内的压强控制为50～350Pa。

进一步地，所述奥氏体不锈钢渗碳处理后表面形成20～300μm的渗碳层。

进一步地，所述奥氏体不锈钢的渗碳处理包括均热期、渗碳期和扩散期三个过程，并循环渗碳期和扩散期两个过程，直至奥氏体不锈钢表面碳浓度达到要求。

进一步地，所述渗碳期真空炉内的压强控制为50～150Pa，扩散期真空炉内的压强控制为150～350Pa。

进一步地，所述渗碳后奥氏体不锈钢热处理在管式炉中进行。

进一步地，所述奥氏体不锈钢预处理是对奥氏体不锈钢表面研磨与抛光后再进行超声波清洗与干燥。

本发明提供的一种提高奥氏体不锈钢渗碳后耐蚀性及渗层深度的方法，先在300～1200℃的较低温度下对高奥氏体不锈钢进行低压真空渗碳处理，然后在600～1300℃的温度下对渗碳后奥氏体不锈钢进行热处理，不仅能迅速使奥氏体不锈钢在低压真空渗碳处理后获得较高的表面硬度和有效硬化层深度，而且还能通过后续的热处理使奥氏体不锈钢渗碳层析出的富铬碳化物回溶，从而提高奥氏体不锈钢渗碳后的耐蚀性。同时，本发明提供的提高奥氏体不锈钢渗碳后耐蚀性及渗层深度的方法，只需低压真空渗碳处理和热处理两个过程，不仅工艺简单，而且处理周期较短。

附图说明