一種ph17-4沉淀硬化不銹鋼負(fù)溫度梯度固溶熱處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種PH17-4沉淀硬化不銹鋼固溶熱處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]沉淀硬化不銹鋼是為了適應(yīng)航空和航天事業(yè)的發(fā)展需求而發(fā)展起來的一類高強(qiáng)鋼，它是一種Fe-Cr-Ni合金，通過加入Nb、Mo、Al、V、N等元素，通過時(shí)效處理析出沉淀強(qiáng)化相來提高合金的強(qiáng)度和韌性，使其綜合性能穩(wěn)定。其中的PH17-4沉淀硬化不銹鋼應(yīng)用非常廣泛，如核電站閥桿部件、軸承、飛機(jī)起落架等主承力構(gòu)件，領(lǐng)域涉及化工、航天航空、能源、石油、造紙等。
[0003]目前，沉淀硬化不銹鋼的常用熱處理工藝主要為固溶處理+時(shí)效處理。沉淀硬化不銹鋼經(jīng)過固溶和時(shí)效處理后，可以獲得較好的強(qiáng)度和塑性。理論上，對(duì)于具有沉淀析出行為的材料，可以通過固溶時(shí)效處理來控制析出相的種類、形貌、大小以及分布情況等，調(diào)節(jié)其綜合性能。由于航空航天事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)于要求高載荷、高的綜合力學(xué)性能的承力構(gòu)件來說，這種綜合性能有待進(jìn)一步提高。因此有必要探索提高PH17-4鋼綜合力學(xué)性能的熱處理新工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有經(jīng)過固溶熱處理的PH17-4沉淀硬化不銹鋼載荷低、綜合力學(xué)性能差的技術(shù)問題，而提供一種PH17-4沉淀硬化不銹鋼負(fù)溫度梯度固溶熱處理方法。
[0005]本發(fā)明的一種PH17-4沉淀硬化不銹鋼負(fù)溫度梯度固溶熱處理方法是按以下步驟進(jìn)行的:
[0006]將PH17-4沉淀硬化不銹鋼從室溫加熱至1000°C?1200°C，然后在負(fù)溫度時(shí)間梯度的條件下進(jìn)行固溶處理，在空氣中自然冷卻至室溫，再從室溫升溫至480°C，在溫度為480°C的條件下保溫4h進(jìn)行時(shí)效處理，在空氣中自然冷卻至室溫，即完成PH17-4沉淀硬化不銹鋼負(fù)溫度梯度固溶熱處理；
[0007]所述的負(fù)溫度時(shí)間梯度的條件下進(jìn)行固溶處理的步驟為:以0.3°C /min?1°C /min的速率降溫40min?120min。
[0008]本發(fā)明所述的PH17-4沉淀硬化不銹鋼為0Crl7Ni4Cu4Nb鋼。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
[0010]經(jīng)本發(fā)明的負(fù)溫度梯度固溶熱處理的PH17-4鋼的抗拉強(qiáng)度達(dá)到1385MPa?1450MPa，屈服強(qiáng)度達(dá)到1259MPa?1330MPa，延伸率為11.7%?14.6 %，斷面收縮率為60.3%?64.6%，與常規(guī)固溶和時(shí)效熱處理工藝比較，抗拉強(qiáng)度可提高40MPa左右，屈服強(qiáng)度最多可提尚60MPa，延伸率可提尚2%左右。
[0011]經(jīng)本發(fā)明處理的PH17-4鋼的綜合力學(xué)性能比傳統(tǒng)熱處理工藝有明顯提高，同時(shí)改變本熱處理工藝的參數(shù)可以在很大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)鋼強(qiáng)塑性的配合，以滿足不同的需求。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的PH17-4沉淀硬化不銹鋼負(fù)溫度梯度固溶熱處理方法的工藝示意圖，1為將PH17-4沉淀硬化不銹鋼從室溫加熱至1000°C?1200°C的過程，2為在負(fù)溫度時(shí)間梯度的條件下進(jìn)行固溶處理的過程，3為在空氣中自然冷卻至室溫的過程，4為從室溫升溫至480°C的過程，5為在溫度為480°C的條件下保溫4h進(jìn)行時(shí)效處理的過程，6為在空氣中自然冷卻至室溫的過程；
[0013]圖2為經(jīng)試驗(yàn)一的負(fù)溫度梯度固溶熱處理的PH17-4鋼的金相組織照片；
[0014]圖3為17-4PH不銹鋼經(jīng)過1040°C的lh常規(guī)固溶處理后的金相組織照片。
【具體實(shí)施方式】
[0015]【具體實(shí)施方式】一:本實(shí)施方式為一種PH17-4沉淀硬化不銹鋼負(fù)溫度梯度固溶熱處理方法，具體是按以下步驟進(jìn)行的:
[0016]將PH17-4沉淀硬化不銹鋼從室溫加熱至1000°C?1200°C，然后在負(fù)溫度時(shí)間梯度的條件下進(jìn)行固溶處理，在空氣中自然冷卻至室溫，再從室溫升溫至480°C，在溫度為480°C的條件下保溫4h進(jìn)行時(shí)效處理，在空氣中自然冷卻至室溫，即完成PH17-4沉淀硬化不銹鋼負(fù)溫度梯度固溶熱處理；
[0017]所述的負(fù)溫度時(shí)間梯度的條件下進(jìn)行固溶處理的步驟為:以0.3°C /min?1°C /min的速率降溫40min?120min。
[0018]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一的不同點(diǎn)是:將PH17-4沉淀硬化不銹鋼從室溫加熱至1060°C，然后在負(fù)溫度時(shí)間梯度的條件下進(jìn)行固溶處理，在空氣中自然冷卻至室溫，再從室溫升溫至480°C，在溫度為480°C的條件下保溫4h進(jìn)行時(shí)效處理，在空氣中自然冷卻至室溫，即完成PH17-4沉淀硬化不銹鋼負(fù)溫度梯度固溶熱處理；
[0019]所述的負(fù)溫度時(shí)間梯度的條件下進(jìn)行固溶處理的步驟為:以1°C /min的速率降溫40min。其他與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0020]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一或二的不同點(diǎn)是:將PH17-4沉淀硬化不銹鋼從室溫加熱至1060°C，然后在負(fù)溫度時(shí)間梯度的條件下進(jìn)行固溶處理，在空氣中自然冷卻至室溫，再從室溫升溫至480°C，在溫度為480°C的條件下保溫4h進(jìn)行時(shí)效處理，在空氣中自然冷卻至室溫，即完成PH17-4沉淀硬化不銹鋼負(fù)溫度梯度固溶熱處理；
[0021]所述的負(fù)溫度時(shí)間梯度的條件下進(jìn)行固溶處理的步驟為:以0.67 V /min的速率降溫60min。其他與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
[0022]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至三的不同點(diǎn)是:將PH17-4沉淀硬化不銹鋼從室溫加熱至1060°C，然后在負(fù)溫度時(shí)間梯度的條件下進(jìn)行固溶處理，在空氣中自然冷卻至室溫，再從室溫升溫至480°C，在溫度為480°C的條件下保溫4h進(jìn)行時(shí)效處理，在空氣中自然冷卻至室溫，即完成PH17-4沉淀硬化不銹鋼負(fù)溫度梯度固溶熱處理；
[0023]所述的負(fù)溫度時(shí)間梯度的條件下進(jìn)行固溶處理的步驟為:以0.34°C /min的速率降溫60min。其他與【具體實(shí)施方式】一至三相同。
[0024]【具體實(shí)施方式】五:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一至四的不同點(diǎn)是:將PH17-4沉淀硬化不銹鋼從室溫加熱至1060°C，然后在負(fù)溫度時(shí)間梯度的條件下進(jìn)行固溶處理，在空氣中自然冷