馬氏體時效不銹鋼絲的光亮熱處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬材料表面光亮的熱處理工藝，尤其涉及一種馬氏體時效不銹鋼絲的光亮熱處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]在時效過程中，鋼在含有氧化性氣氛中的空氣中經(jīng)過高溫加熱，其表面就會發(fā)生氧化反應(yīng)，生成一層黑色的氧化皮薄膜。一般氧化鐵皮有兩種:一種是在高溫潮濕的環(huán)境中，通過S02、CO2的催化作用生成的氧化物一一鐵銹。這種銹層呈紅褐色，是由兩價和三價的鐵與氧的化合物以及結(jié)晶水構(gòu)成的。另一種是在高溫下生成的氧化物鐵皮，俗稱鐵鱗，暗黑色或黑褐色。其生成情況有兩種:1)是在軋制或焊接時生成的軋制鐵皮；2)是在熱處理過程中由于氧分壓大于鐵的平衡氧分壓所生成的氧化鐵皮(在保護氣氛或還原氣氛下退火時除外)。
[0003]不銹鋼的氧化皮主要成分是Cr2O3和N1,以鉻尖晶石(Fe0.Cr 203)和鎳尖晶石(N1 ^Fe2O3)形態(tài)存在。這層氧化皮致密、堅韌，與基體結(jié)合牢固，目前國內(nèi)大多數(shù)采取在熱處理之后進行酸洗的辦法來去除氧化皮，也有用堿浸和混合酸洗的方法去除。
[0004]和國內(nèi)生產(chǎn)的其他同種類不銹鋼絲如ASTM 304L或ASTM 316L—樣，出現(xiàn)的一個較普遍的現(xiàn)象就是在時效后金屬表面會生成氧化皮，光亮程度降低，為此不得不在時效以后對鋼絲進行表面酸洗拋光處理，或者采取表面鍍Cr的方法。而采用酸洗工藝不僅會大量消耗不銹鋼基體材料，大大降低鋼材的物理性能(如氫脆)，而且還會帶來一系列的環(huán)境污染問題。所以制定合理的光亮熱處理工藝，不僅能減少和完全避免金屬在加熱過程中氧化脫炭，提高零件的耐磨性、疲勞強度和使用壽命，還能減少加工余量，提高生產(chǎn)率，改善表面質(zhì)量。
[0005]超聲清洗的主要作用機理是超聲空化作用，即存在于液體中的微氣泡(稱為空化核)在聲波的作用下振動，當聲壓或聲強達到一定值時，氣泡迅速增長閉合，閉合時在其周圍產(chǎn)生112?10 13Pa的壓力及局部高溫，從而破壞、分散不溶性污物。超聲清洗的特點是速度快、質(zhì)量高，特別適用于清洗表面形狀較復(fù)雜的工件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種馬氏體時效不銹鋼絲的光亮熱處理工藝。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
馬氏體時效不銹鋼絲的光亮熱處理工藝的步驟如下:
1)選擇馬氏體時效不銹鋼絲作為熱處理材料；
2)將鋼絲用清洗液進行清洗及干燥處理；
3)將鋼絲裝入一個密閉試管中并用還原性粉填充；
4)將裝有鋼絲的試管放在真空退火爐進行抽真空；
5)進行光亮熱處理。
[0008]所述的清洗液為15ml丙酮溶液；超聲波清洗15min。
[0009]所述的還原性粉末為鎂粉、鈦粉、碳粉或硅粉，其中，鎂粉中的鎂含量多99.99%，粒度為100目，顏色為肉眼看呈銀灰色；鈦粉的級別為I級，粒度為300目，顏色為肉眼看呈銀灰色；碳粉的顏色為肉眼看呈黑色；硅粉的顏色為肉眼看呈深藍發(fā)黑。
[0010]所述的光亮熱處理工藝為:光亮熱處理前的抽真空時間為45min，光亮熱處理時間為 120min，溫度為 480°C，壓強為 0.06-0.08 X KT4Pa0
[0011]所述的馬氏體時效不銹鋼絲的名義成分和重量百分比為:C:^Ξ 0.02% ； Cr:12% ；Ni:9% ；Mo:4% ；Cu:2% ；T1:0.9% ；Fe:余量。
[0012]本發(fā)明提供的馬氏體時效不銹鋼絲的光亮熱處理工藝簡單易行，還原性粉末在防止不銹鋼表面氧化起到了非常重要的作用，并且可以多次重復(fù)利用，大大降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，此方法適用于醫(yī)用縫合針、弓絲、魚鉤、彈簧等金屬件的處理。
【附圖說明】
[0013]圖1是在發(fā)明實施例1中添加了還原性粉末(鎂粉)的光亮熱處理掃描照片；
圖2是在發(fā)明實施例2中添加了還原性粉末(碳粉)的光亮熱處理掃描照片；
圖3是在發(fā)明實施例3中添加了還原性粉末(硅粉)的光亮熱處理掃描照片；
圖4是在發(fā)明實施例4中添加了還原性粉末(鈦粉)的光亮熱處理掃描照片；
圖5是普通熱處理的掃描照片。
【具體實施方式】
[0014]馬氏體時效不銹鋼絲的光亮熱處理工藝的步驟如下:
1)選擇馬氏體時效不銹鋼絲作為熱處理材料；
2)將鋼絲用清洗液進行清洗及干燥處理；
3)將鋼絲裝入一個密閉試管中并用還原性粉填充；
4)將裝有鋼絲的試管放在真空退火爐進行抽真空；
5)進行光亮熱處理。
[0015]所述的清洗液為15ml丙酮溶液；超聲波清洗15min。
[0016]所述的還原性粉末為鎂粉、鈦粉、碳粉或硅粉，其中，鎂粉中的鎂含量多99.99%,粒度為100目，顏色為肉眼看呈銀灰色；鈦粉的級別為I級，粒度為300目，顏色為肉眼看呈銀灰色；碳粉的顏色為肉眼看呈黑色；硅粉的顏色為肉眼看呈深藍發(fā)黑。
[0017]所述的光亮熱處理工藝為:光亮熱處理前的抽真空時間為45min，光亮熱處理時間為 120min，溫度為 480°C，壓強為 0.06-0.08 X KT4Pa0
[0018]所述的馬氏體時效不銹鋼絲的名義成分和重量百分比為:C:^Ξ 0.02% ； Cr:12% ；Ni:9% ；Mo:4% ；Cu:2% ；T1:0.9% ；Fe:余量。
[0019]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步說明:
實施例1
選用的馬氏體時效不銹鋼絲的合金元素重量百分比及組成:C:彡0.02% ； Cr:12% ；Ni:9% ；Mo:4% ；Cu:2% ；T1:0.9% ;余量Fe及不可避免的雜質(zhì)。光亮熱處理方法用到的儀器有KQ-50B型超聲波清洗器、熱處理真空退火爐、中真空計。本實驗使用的還原性粉末為鎂粉:鎂含量多99.99%，粒度:100目，顏色:肉眼看呈銀灰色。首先將鋼絲進行清洗及干燥處理；然后把清洗干凈的鋼絲裝入一個密閉試管中并用金屬鎂粉填充；接著將裝有鋼絲的試管放在真空退火爐內(nèi)抽真空至0.06X l(T4Pa，時間為45min，最后進行時效處理，爐溫480 °C，保溫時間為120min。試驗結(jié)果如圖1所示。
[0020]實施例2
選用的馬氏體時效不銹鋼絲的合金元素重量百分比及組成:C:彡0.02% ； Cr:12% ；Ni:9% ；Mo:4% ；Cu:2% ；T1:0.9% ;余量Fe及不可避免的雜質(zhì)。光亮熱處理方法用到的儀器有KQ-50B型超聲波清洗器、熱處理真空退火爐、中真空計。本實驗使用的還原性粉末為碳粉:顏色:肉眼看呈黑色。首先將鋼絲進行清洗及干燥處理；然后把清洗干凈的鋼絲裝入一個密閉試管中并用碳粉填充；接著將裝有鋼絲的試管放在真空退火爐內(nèi)抽真空至
0.06 X l(T4Pa，時間為45min，最后進行時效處理，爐溫480°C，保溫時間為120min。試驗結(jié)果如圖2所示。
[0021]實施例3
選用的馬氏體時效不銹鋼絲的合金元素重量百分比及組成:C:彡0.02% ； Cr:12% ；Ni:9% ；Mo:4% ；Cu:2% ；T1:0.9% ;余量Fe及不可避免的雜質(zhì)。光亮熱處理方法用到的儀器有KQ-50B型超聲波清洗器、熱處理真空退火爐、中真空計。本實驗使用的還原性粉末為硅粉:顏色:肉眼看呈深藍發(fā)黑。首先將鋼絲進行清洗及干燥處理；然后把清洗干凈的鋼絲裝入一個密閉試管中并用硅粉填充；接著將裝有鋼絲的試管放在真空退火爐內(nèi)抽真空至
0.06 X l(T4Pa，時間為45min，最后進行時效處理，爐溫480°C，保溫時間為120min。試驗結(jié)果如圖3所不。
[0022]實施例4
選用的馬氏體時效不銹鋼絲的合金元素重量百分比及組成:C:彡0.02% ； Cr:12% ；Ni:9% ；Mo:4% ；Cu:2% ；T1:0.9% ;余量Fe及不可避免的雜質(zhì)。光亮熱處理方法用到的儀器有KQ-50B型超聲波清洗器、熱處理真空退火爐、中真空計。本實驗使用的還原性粉末為鈦粉:級別:1，粒度:300目，顏色:肉眼看呈銀灰色。首先將鋼絲進行清洗及干燥處理；然后把清洗干凈的鋼絲裝入一個密閉試管中并用鈦粉填充；接著將裝有鋼絲的試管放在真空退火爐內(nèi)抽真空至0.06X 10_4Pa，時間為45min，最后進行時效處理，爐溫480°C，保溫時間為120min。試驗結(jié)果如圖4所示。
[0023]以上所述實驗方法僅表達了本發(fā)明的實施方式，不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種馬氏體時效不銹鋼絲的光亮熱處理工藝，其特征在于它的步驟如下: 1)選擇馬氏體時效不銹鋼絲作為熱處理材料； 2)將鋼絲用清洗液進行清洗及干燥處理； 3)將鋼絲裝入一個密閉試管中并用還原性粉填充； 4)將裝有鋼絲的試管放在真空退火爐進行抽真空； 5)進行光亮熱處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于:所述的清洗液為15ml丙酮溶液；超聲波清洗15min0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于:所述的還原性粉末為鎂粉、鈦粉、碳粉或硅粉，其中，鎂粉中的鎂含量^ 99.99%，粒度為100目，顏色為肉眼看呈銀灰色；鈦粉的級別為I級，粒度為300目，顏色為肉眼看呈銀灰色；碳粉的顏色為肉眼看呈黑色；硅粉的顏色為肉眼看呈深藍發(fā)黑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于:所述的光亮熱處理工藝為:光亮熱處理前的抽真空時間為45min，光亮熱處理時間為120min，溫度為480 °C，壓強為0.06-0.08 X KT4Pa0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于:所述的馬氏體時效不銹鋼絲的名義成分和重量百分比為:C 0.02% ； Cr:12% ；N1:9% ；Mo:4% ；Cu:2% ；T1:0.9% ；Fe:余量。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種馬氏體時效不銹鋼絲的光亮熱處理工藝。它的步驟如下：1）選擇馬氏體時效不銹鋼絲作為熱處理材料；2）將鋼絲用清洗液進行清洗及干燥處理；3）將鋼絲裝入一個密閉試管中并用還原性粉填充；4）將裝有鋼絲的試管放在真空退火爐進行抽真空；5）進行光亮熱處理。本發(fā)明提供的馬氏體時效不銹鋼絲的光亮熱處理工藝簡單易行，具備真空熱處理與保護熱處理的各項優(yōu)點，還原性粉末在防止不銹鋼表面氧化起到了非常重要的作用，并且可以多次重復(fù)利用，大大降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，此方法適用于醫(yī)用縫合針、弓絲、魚鉤、彈簧等金屬件的處理。
【IPC分類】C21D1-773, C22C38-50, C21D1-68, C21D6-00
【公開號】CN104651586
【申請?zhí)枴緾N201510042679
【發(fā)明人】王小祥, 虞駿杰
【申請人】浙江大學
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年1月28日