20Cr13不銹鋼的熱處理方法與流程
本發(fā)明屬于不銹鋼熱處理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種20cr13不銹鋼的熱處理方法。
背景技術(shù)
鹽是地球上普遍存在的化合物之一,鹽分與潮濕的空氣結(jié)合形成鹽霧,鹽霧腐蝕是一種常見的具有破壞性的大氣腐蝕,由于鹽霧中所含的氯離子活性強(qiáng),對金屬保護(hù)膜具有穿透作用,氯離子穿透金屬表面的氧化層和防護(hù)層與金屬內(nèi)部發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),會對金屬材料造成腐蝕。
不銹鋼家用電器因使用環(huán)境或零部件的海上運輸會受到鹽霧腐蝕的影響,縮短壽命,因此不銹鋼家電需要具有一定的耐鹽霧腐蝕性能。但是,目前家用電器常用的20cr13不銹鋼材料耐鹽霧腐蝕性能較差,難以滿足gb/t10125標(biāo)準(zhǔn)中性鹽霧試驗72h不生銹的要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有20cr13不銹鋼材料的耐鹽霧腐蝕性能較差,難以滿足國家標(biāo)準(zhǔn)中性鹽霧試驗72h不生銹的要求。
本發(fā)明為解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是提供了一種20cr13不銹鋼的熱處理方法。該方法包括以下步驟:
a、淬火:將20cr13不銹鋼熱軋棒材在850-1050℃保溫30-90min,冷卻至室溫;
b、回火:將步驟a處理的20cr13不銹鋼在300-400℃保溫30-90min,冷卻至室溫;
c、后處理:將步驟b處理的20cr13不銹鋼冷卻后進(jìn)行拋光、鈍化處理。
其中,上述20cr13不銹鋼的熱處理方法中,步驟a中,所述20cr13不銹鋼加熱后冷卻方式為水冷。
其中,上述20cr13不銹鋼的熱處理方法中,步驟b中,所述20cr13不銹鋼加熱后冷卻方式為空冷。
其中,上述20cr13不銹鋼的熱處理方法中,步驟c中,所述拋光處理控制20cr13不銹鋼的表面粗糙度ra<0.5μm。
其中,上述20cr13不銹鋼的熱處理方法中,步驟c中,所述鈍化處理采用的溶液是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-30%的硝酸。
其中,上述20cr13不銹鋼的熱處理方法中,步驟c中,所述鈍化處理的溫度為50-60℃,處理時間為10-30min。
本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明提供了一種20cr13不銹鋼的熱處理方法,本發(fā)明方法通過在850-1050℃淬火處理有效控制了不銹鋼材料基體中的鉻含量,在300-400℃進(jìn)行回火處理降低了不銹鋼的淬火應(yīng)力和脆性,避免含鉻的碳化物大量析出,提高了20cr13不銹鋼耐鹽霧腐蝕性能。拋光處理后的不銹鋼材料的表明粗糙度明顯降低,進(jìn)一步提高了其耐腐蝕性能。最后經(jīng)鈍化處理使不銹鋼表面形成鈍化膜,進(jìn)一步防止金屬與外面腐蝕物質(zhì)接觸,提高了20cr13不銹鋼材料的化學(xué)穩(wěn)定性。本發(fā)明方法通過鹽霧試驗可達(dá)到168h不生銹,滿足了gb/t10125標(biāo)準(zhǔn)中性鹽霧試驗72h不生銹的要求。
具體實施方式
基于現(xiàn)有20cr13不銹鋼材料的耐鹽霧腐蝕性能較差,難以滿足國家標(biāo)準(zhǔn)中性鹽霧試驗72h不生銹的要求。發(fā)明人通過研究發(fā)現(xiàn),在回火處理過程中將溫度控制在300~400℃得到的20cr13不銹鋼耐鹽霧腐蝕性能明顯提高,通過鹽霧試驗,20cr13不銹鋼可達(dá)到168h不生銹。
本發(fā)明公開了一種20cr13不銹鋼的熱處理方法。該方法包括以下步驟:
a、淬火:將20cr13不銹鋼熱軋棒材在850-1050℃保溫30-90min,冷卻至室溫;
b、回火:將步驟a處理的20cr13不銹鋼在300-400℃保溫30-90min,冷卻至室溫;
c、后處理:將步驟b處理的20cr13不銹鋼冷卻后進(jìn)行拋光、鈍化處理。
其中,上述20cr13不銹鋼的熱處理方法中,將20cr13不銹鋼熱軋棒材在850-1050℃保溫30-90min使不銹鋼材料中碳化鉻溶解,基體中固溶態(tài)鉻的比例會相對增加,從而使鉻元素均勻地進(jìn)入不銹鋼材料組織中。
其中,上述20cr13不銹鋼的熱處理方法中,將20cr13不銹鋼在300-400℃保溫30-90min可以降低不銹鋼的淬火應(yīng)力和脆性,同時可以抑制碳化物的析出,避免造成基體缺鉻。鉻在不銹鋼中以固溶體和碳化物的形式存在,由于鋼在腐蝕介質(zhì)中的耐腐蝕性能隨著鋼中鉻含量的增加而增大,其中,含鉻碳化物對不銹鋼的耐腐蝕性能具有嚴(yán)重影響,鋼材中需保證具有一定量的鉻,含鉻的碳化物大量析出會使基體中鉻含量減少,采用300-400℃回火可有效避免含鉻的碳化物大量析出,同時能保證大量鉻元素保持在固溶體中,可以保證基體內(nèi)有效鉻含量,提高不銹鋼材料的耐腐蝕性能。
其中,上述20cr13不銹鋼的熱處理方法中,步驟a中,所述20cr13不銹鋼加熱后冷卻方式為水冷。
其中,上述20cr13不銹鋼的熱處理方法中,步驟b中,所述20cr13不銹鋼加熱后冷卻方式為空冷。
其中,上述20cr13不銹鋼的熱處理方法中,為了降低不銹鋼表明粗糙度,改善基體耐鹽霧腐蝕性能,將20cr13不銹鋼的表明粗糙度控制在ra<0.5μm。
其中,上述20cr13不銹鋼的熱處理方法中,所述鈍化處理采用的溶液是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-30%的硝酸。除此之外,還可以采用硝酸+氫氟酸或堿性鈍化液進(jìn)行鈍化處理。
其中,上述20cr13不銹鋼的熱處理方法中,所述鈍化處理的溫度為50-60℃,處理時間10-30min。加入硝酸溶液對20cr13不銹鋼進(jìn)行鈍化處理,使不銹鋼表明生成鈍化膜,阻止材料陽極過程的進(jìn)行,提高金屬的化學(xué)穩(wěn)定性。
下面將結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的闡述。
實施例1
將20cr13不銹鋼熱軋棒材進(jìn)行淬火處理,淬火的溫度為880℃,加熱30min后,水冷至室溫,冷卻后將20cr13不銹鋼在350℃保溫60min后空冷至室溫,冷卻后進(jìn)行拋光處理,20cr13不銹鋼的表明粗糙度ra為0.4μm,然后向20cr13不銹鋼中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的hno3溶液在55℃鈍化處理20min后,按照國家標(biāo)準(zhǔn)gb/t10125進(jìn)行中性鹽霧試驗,20cr13不銹鋼材料168h不生銹。
實施例2
將20cr13不銹鋼熱軋棒材進(jìn)行淬火處理,淬火的溫度為1050℃,加熱60min后,水冷至室溫,冷卻后將20cr13不銹鋼在320℃保溫90min后空冷至室溫,冷卻后進(jìn)行拋光處理,20cr13不銹鋼的表明粗糙度ra為0.4μm,然后向20cr13不銹鋼中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的hno3溶液在60℃鈍化處理30min后,按照國家標(biāo)準(zhǔn)gb/t10125進(jìn)行中性鹽霧試驗,20cr13不銹鋼材料168h不生銹。
實施例3
將20cr13不銹鋼熱軋棒材進(jìn)行淬火處理,淬火的溫度為930℃,加熱90min后,水冷至室溫,冷卻后將20cr13不銹鋼在380℃保溫30min后空冷至室溫,冷卻后進(jìn)行拋光處理,20cr13不銹鋼的表明粗糙度ra為0.3μm,然后向20cr13不銹鋼中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的hno3溶液在50℃鈍化處理10min后,按照國家標(biāo)準(zhǔn)gb/t10125進(jìn)行中性鹽霧試驗,20cr13不銹鋼材料168h不生銹。