[发明专利]420w材料通过合并热处理退火的烧结方式降低硬度的方法

说明书

本发明公开了一种420w材料通过合并热处理退火的烧结方式降低硬度的方法，该方法通过调整烧结工艺降温阶段的速率，即在800℃降温阶段先保温，然后保持50℃/min的降温速率从800℃降低到500℃，接着500℃到常温随炉冷却。本发明的设计合理，将420W不锈钢材料的热处理退火过程和烧结降温阶段合并，只需要调整烧结工艺降温阶段的参数即可降低420w不锈钢材料的烧结硬度，便于后续的整形、攻牙、抛光等工序，并且无需额外采用热处理专炉退火，减少了热处理专炉的升温和降温的时间，以及减少了物料中转时间，节省了人力成本，相当于降低热处理的成本费用，且烧结后的产品尺寸、硬度稳定性都比较适合量产。

技术领域

本发明涉及不锈钢材料加工技术领域，更具体地说，是涉及一种420w材料通过合并热处理退火的烧结方式降低硬度的方法。

背景技术

MIM-420w不锈钢是420“刃具级”马氏体钢，类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢，具有一定耐磨性及抗腐蚀性，硬度较高，其价格是不锈钢中偏低的一类，适用于对不锈钢有硬度要求的工作环境中。

经过普通烧结处理的420W不锈钢材料的洛氏硬度在34～40HRC，在如此高硬度下，如果要通过整形矫正烧结变形较大的产品，对整形模的损耗很高且整形效果达不到理想效果。同时，硬度高的情况下攻牙也无法完成，损坏了丝锥还未完成攻牙。硬度超过30HRC的状况下，对抛光工序也影响比较大，抛光的产能和良率下降比较多。综合以上，对于有整形、攻牙和表面抛光的产品来说，普通烧结后的不锈钢420w材料的硬度偏高，做手板样品会很有难度，更不适合批量生产，需要增加退火工艺先降低硬度，达到类似316L的120HV左右或17-4ph的280HV左右的硬度范围，然后再进行整形、攻牙、抛光等工序。

针对420W的退火工艺要求，可以使用单独开炉的热处理退火方式，需要将产品从常温加热到800～850℃，保温1～2小时，再以30℃/min缓慢降温500℃，500℃后随炉冷却到常温，此方式的好处是在炉内不需要抽真空的条件下即可以将硬度降低到160～200HV左右，更有利于整形和抛光工序，但是该工艺的缺点是在烧结炉出炉后，需要重新进入到热处理专炉退火，增加了物料进炉、出炉的中转时间，增加了热处理专炉的升温和降温的过程，仅在炉内的全程时间需要17～18小时，同时外观呈现棕色状态，需要通过热处理淬火+回火加硬后才可恢复本色。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种420w材料通过合并热处理退火的烧结方式降低硬度的方法，其兼顾了退火后的硬度需求，便于后续的整形、攻牙、抛光等工序，并且无需额外采用热处理专炉退火，减少了热处理专炉的升温和降温的时间，以及减少了物料中转时间。

为实现上述目的，本发明提供了一种420w材料通过合并热处理退火的烧结方式降低硬度的方法，包括以下步骤：

步骤一：将待烧结的420w不锈钢胚料摆放到烧结炉内后，炉内温度从常温加热到300℃，再保温25-35分钟，设定炉内压力0Pa，通入氮气的流量设定为30L/min；

步骤二：当300℃保温完成后继续升温至450℃，再保温85-95分钟，通入氮气的流量设定为40L/min；

步骤三：保持氮气的流量和炉内压力不变，继续升温至600℃，再保温55-65分钟；

步骤四：继续保持氮气的流量和炉内压力不变，升温至850℃，再在抽真空状态下保温25-35分钟；

步骤五：在真空内烧状态下，升温至1050℃，再保温55-65分钟；

步骤六：将炉内压力从0Pa设定为10Pa，并在通入氩气且其流量为15L/min的条件下，继续升温至1200℃，再保温15-25分钟；

步骤七：保持氩气的流量和炉内压力不变，继续升温至1350℃，再保温175-185分钟；

步骤八：保持氩气的流量和炉内压力不变，降温至800℃；