馬氏體不銹鋼鑄件精加工后焊補真空熱處理方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于金屬材料技術領域，特別涉及一種Z5CND13-04馬氏體不銹鋼鑄件精加工后缺陷焊補后的真空去應力熱處理方法。
【背景技術】
[0002]Z5CND13-04屬法國RCC—M標準中高強馬氏體不銹鋼，氣體敏感性高，極易產生氣孔等缺陷，由于用于核電站力學性能較后兩者要求明顯提高，成分范圍控制要求更精確，廣泛應用于航天航空、核電、動車等領域。
[0003]真空熱處理具有無氧化、無脫碳、變形小、光潔度高等優點，是熱處理行業長期以來追求的一種金屬熱加工方式。真空熱處理已廣泛應用于模具鋼的熱處理，但很少應用在高強度不銹鋼鑄件精加工焊補后的熱處理。
[0004]目前國內在焊后熱處理上主要采用傳統的常規熱處理方式，具有氧化、光潔度差、尺寸精度不高的缺點，無法滿足精加工產品焊后去應力的尺寸精度和光潔度要求。
【發明內容】
[0005]本發明是為了解決傳統條件下鑄件因焊后熱處理產生氧化、變形等造成報廢的問題，從而提供一種Z5CND13-04馬氏體不銹鋼鑄件在精加工后焊后的真空熱處理方法，該方法能夠滿足高強度馬氏體不銹鋼鑄件精加工后焊補的硬度均勻性、強度和尺寸精度、表面光潔度。
[0006]為解決上述技術問題，本發明采取以下技術方案:
Z5CND13-04馬氏體不銹鋼鑄件精加工后焊補真空熱處理方法，包括如下步驟:
第一步:鑄件的預清洗，采用Na2CO3+去離子水進行去脂處理；
第二步:真空去氣，將去脂處理后的鑄件風干或擦干后放入真空爐內，100°C以下范圍內維持在IPa真空度抽氣Ih后，停止抽氣，再以30?55°C /h的升溫速率加熱的同時充入氬氣至爐內壓力0.025?0.05MPa ；
第三步:真空回火，在0.025?0.05MPa真空度范圍內，600°C保溫3-3.5小時后，再向爐內充入10L/min高純度氬氣+真空抽氣進行冷卻，控制冷卻速率< 55°C /h冷卻至60?70°C出爐。
[0007]采用上述技術方案的有益效果是:
本發明得到的馬氏體不銹鋼鑄件的抗拉強度在780MPa以上，斷后伸長率18%以上，(TC沖擊40J以上，在高強度馬氏體不銹鋼鑄件焊后熱處理中，采用真空回火熱處理工藝，在高真空度中以一定的加熱速度加熱并保溫，再向爐內充入高純度的氬氣進行冷卻，保證了鑄件的綜合力學性能，具有以下特點:
1.Na2CO3+去離子水進行去脂處理，風干或擦干后放入真空爐內，100C以下范圍內維持在IPa左右真空度抽氣Ih后，有效去除水分、油脂等，防止鑄件產生氧化變色。
[0008]2.加熱過程中有高純度的氬氣進行保護，無熱處理著色現象的產生。
[0009]3.真空冷卻充入lOL/min高純度氬氣+真空抽氣進行冷卻，控制冷卻速率(550C /h，保證產品尺寸的穩定性和力學性能。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明馬氏體不銹鋼鑄件精加工后焊補真空熱處理方法工藝曲線圖。
[0011]圖2是本發明馬氏體不銹鋼渦殼鑄件結構圖。
【具體實施方式】
[0012]下面的實施例可以使本專業技術人員更全面地理解本發明，但不以任何方式限制本發明。
[0013]以Z5CND13-04高強度馬氏體不銹鋼渦殼鑄件焊后真空去應力熱處理為例，真空回火是在采用Na2CO3+去離子水進行去脂處理，擦干后放入真空爐內，100°C以下范圍內維持在IPa左右真空度抽氣Ih后，停止抽氣，再以30?55°C /h的升溫速率加熱的同時充入氬氣至爐內壓力維持在0.025?0.05MPa，真空回火真空范圍是在0.025?0.05MPa真空度，600°C保溫3小時至3小時15分鐘后，再向爐內充入lOL/min高純度氬氣+真空抽氣進行冷卻，控制冷卻速率< 55°C /h冷卻至60?70°C出爐。
[0014]采用本方法回火得到的高強度馬氏體不銹鋼鑄件同爐熱處理試棒經理化檢測的抗拉強度為780?810MPa，斷后伸長率18%以上，(TC沖擊40J以上，本體焊補部位硬度與母材基本一致，經劃線檢查，無明顯變形，外觀無氧化，保證了鑄件的綜合力學性能。
[0015]以上適當舉例說明了本項發明，但本發明并不局限于此，在不出本項發明的技術事項范疇之內可以將各種形式的熱處理方法具體化。
【主權項】
1.馬氏體不銹鋼鑄件精加工后焊補真空熱處理方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: 第一步:鑄件的預清洗，采用Na2CO3+去離子水進行去脂處理； 第二步:真空去氣，將去脂處理后的鑄件風干或擦干后放入真空爐內，100°C以下范圍內維持在IPa真空度抽氣Ih后，停止抽氣，再以30?55°C /h的升溫速率加熱的同時充入氬氣至爐內壓力0.025?0.05MPa ； 第三步:真空回火，在0.025?0.05MPa真空度范圍內，600°C保溫3-3.5小時后，再向爐內充入10L/min高純度氬氣+真空抽氣進行冷卻，控制冷卻速率< 55°C /h冷卻至60?70°C出爐。
【專利摘要】馬氏體不銹鋼鑄件精加工后焊補真空熱處理方法，步驟如下：鑄件的預清洗，采用Na2CO3+去離子水進行去脂處理；真空去氣，將去脂處理后的鑄件風干或擦干后放入真空爐內，100℃以下范圍內維持在1Pa真空度抽氣1h后，停止抽氣，再以30～55℃/h的升溫速率加熱的同時充入氬氣至爐內壓力0.025～0.05MPa；真空回火，在0.025～0.05MPa真空度范圍內，600℃保溫3-3.5小時后，再向爐內充入10L/min高純度氬氣+真空抽氣進行冷卻，控制冷卻速率≤55℃/h冷卻至60～70℃出爐。本發明得到的馬氏體不銹鋼鑄件的抗拉強度在780MPa以上，斷后伸長率18%以上。
【IPC分類】C21D9-50, C21D1-773
【公開號】CN104531962
【申請號】CN201510021206
【發明人】高忠林, 陳爽, 李國建
【申請人】遵義拓特鑄鍛有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月16日