專利名稱：一種提高1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼尺寸穩(wěn)定性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高奧氏體不銹鋼尺寸穩(wěn)定性的方法，具體涉及一種提高 lCrl8Ni9Ti奧氏體不銹鋼尺寸穩(wěn)定性的方法。
背景技術(shù)：
金屬材料的尺寸穩(wěn)定性對精密儀器儀表的精度和可靠性具有重大的影響。 ICrlSNiOTi是亞穩(wěn)奧氏體不銹鋼，由于其耐蝕性好、無磁性、易于加工成型，在航天航空和機械制造等領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。過去人們對于不銹鋼的力學(xué)性能十分重視，但是對這種不銹鋼的尺寸穩(wěn)定性問題重視不夠，對于其尺寸穩(wěn)定化工藝研究很少。目前在實際應(yīng)用中缺少有效的尺寸穩(wěn)定化處理，因此構(gòu)件在服役過程中發(fā)生尺寸的變化，影響了儀表的性能和壽命。ICrlSNiOTi鋼在常溫下為奧氏體，不能通過熱處理進行相變強化。目前金屬材料尺寸穩(wěn)定化處理方法主要有以下幾種(1)拉伸或壓縮法對形狀簡單的零件，淬火處理后利用其塑性高的特點在整個截面上進行永久性均勻塑性變形，使外加應(yīng)力與殘余應(yīng)力進行疊加而產(chǎn)生塑性變形，使殘余應(yīng)力得以緩和和釋放。大變形量加工強化后強度可達200公斤/毫米2，所以冷變形奧氏體不銹鋼也廣泛用于要求強度高且耐腐蝕的產(chǎn)品中。然而，不銹鋼冷變形雖然可以強化，但是增加了對應(yīng)力腐蝕的敏感性。(2)振動時效法此方法可以有效地降低機床鑄件和大型焊接結(jié)構(gòu)件的宏觀殘余應(yīng)力。(3)恒溫時效法長時間時效是降低殘余應(yīng)力常用的方法。它是將材料加熱到一定溫度下保溫，然后空冷。加熱溫度越高，時間越長，應(yīng)力降低效果越明顯，但對于時效強化合金，加熱溫度超過時效溫度后，將會顯著軟化，微塑性變形抗力相應(yīng)降低。(4)反淬火法此方法是將有殘余應(yīng)力的零件投入溫度為-196°C的液氮中，待冷透后迅速轉(zhuǎn)移至沸水之中或用高速蒸汽噴射零件。該方法被認為是消除殘余應(yīng)力的成功方法之一，但用高速蒸汽噴射很難使復(fù)雜形狀的零件各個面都獲得相同的升溫速度，因此，該方法只適用于簡單形狀的零件；

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種提高ICrlSNiOTi奧氏體不銹鋼尺寸穩(wěn)定性的方法，以解決ICrlSMOTi奧氏體不銹鋼構(gòu)件在服役過程中發(fā)生尺寸變化，影響了儀表性能和壽命的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種提高ICrlSNiOTi奧氏體不銹鋼尺寸穩(wěn)定性的方法的具體步驟為步驟一，去應(yīng)力退火將電阻爐溫度加熱至300°C 500°C，并保溫lOmin，然后將 !Crl8Ni9Ti奧氏體不銹鋼試樣放入電阻爐內(nèi)，保持爐溫池，將lCrl8Ni9Ti奧氏體不銹鋼試樣從電阻爐內(nèi)取出，在空氣中冷卻至室溫，完成退火工藝；步驟二，將退火后的ICrlSNiOTi奧氏體不銹鋼試樣放入冷熱循環(huán)儀內(nèi)進行冷熱循環(huán)處理，冷熱循環(huán)處理過程設(shè)定為先升溫后降溫，具體步驟為步驟A，將ICrlSNiOTi奧氏體不銹鋼試樣放入冷熱循環(huán)儀的熱箱中，ICrlSNiOTi奧氏體不銹鋼試樣由室溫升溫至 100°C，保溫30min，升溫速度為10°C /min ；步驟B，將lCrl8Ni9Ti奧氏體不銹鋼試樣由冷熱循環(huán)儀的熱箱轉(zhuǎn)移至冷箱，ICrlSNiOTi奧氏體不銹鋼試樣由100°C降溫至-60°C，保溫 IOmin ；步驟C，將lCrl8Ni9Ti奧氏體不銹鋼試樣由冷熱循環(huán)儀的冷箱中取出，lCrl8Ni9Ti 奧氏體不銹鋼試樣由-60°C升溫至室溫；重復(fù)上述步驟A至C，重復(fù)次數(shù)為2 10次，完成 lCrl8Ni9Ti奧氏體不銹鋼尺寸穩(wěn)定性的提高。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下效果本發(fā)明的ICrlSNiOTi奧氏體不銹鋼尺寸穩(wěn)定化處理工藝使ICr 18Ni9Ti奧氏體不銹鋼試樣的平均相對尺寸變化量X和穩(wěn)態(tài)相對尺寸變化量Xis均控制在10_6數(shù)量級，未經(jīng)處理樣品的平均相對尺寸變化量X和穩(wěn)態(tài)相對尺寸變化量Xis分別為6. 51 X ΙΟ"5和-65. 83X10_5，本發(fā)明的試樣與未經(jīng)處理樣品比較，平均相對尺寸變化量X和穩(wěn)態(tài)相對尺寸變化量Xis均減小1至2個數(shù)量級。經(jīng)過本發(fā)明的方法處理的ICrlSMOTi奧氏體不銹鋼構(gòu)件尺寸穩(wěn)定，在服役過程中尺寸變化小，從而提高了儀表的性能和壽命。


圖1是本發(fā)明的提高ICrlSNiOTi奧氏體不銹鋼尺寸穩(wěn)定性的方法的工藝流程圖， 圖2是采用本發(fā)明的提高ICrlSNiOTi奧氏體不銹鋼尺寸穩(wěn)定性的方法得到的ICrlSNiOTi 奧氏體不銹鋼試樣的位錯胞顯微組織照片，圖3是采用本發(fā)明的提高ICrlSMOTi奧氏體不銹鋼尺寸穩(wěn)定性的方法得到的ICrlSNiOTi奧氏體不銹鋼試樣的位錯網(wǎng)絡(luò)顯微組織照片。
具體實施例方式具體實施方式
一結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式的一種提高ICrlSNiOTi 奧氏體不銹鋼尺寸穩(wěn)定性的方法的具體步驟為步驟一，去應(yīng)力退火將電阻爐溫度加熱至300°C 500°C，并保溫lOmin，然后將 lCrl8Ni9Ti奧氏體不銹鋼試樣放入電阻爐內(nèi)，保持爐溫池，將lCrl8Ni9Ti奧氏體不銹鋼試樣從電阻爐內(nèi)取出，在空氣中冷卻至室溫，完成退火工藝；步驟二，將退火后的ICrlSNiOTi奧氏體不銹鋼試樣放入冷熱循環(huán)儀內(nèi)進行冷熱循環(huán)處理，冷熱循環(huán)處理過程設(shè)定為先升溫后降溫，具體步驟為步驟A，將ICrlSNiOTi奧氏體不銹鋼試樣放入冷熱循環(huán)儀的熱箱中，ICrlSNiOTi奧氏體不銹鋼試樣由室溫升溫至 100°C，保溫30min，升溫速度為10°C /min ；步驟B，將lCrl8Ni9Ti奧氏體不銹鋼試樣由冷熱循環(huán)儀的熱箱轉(zhuǎn)移至冷箱，ICrlSNiOTi奧氏體不銹鋼試樣由100°C降溫至-60°C，保溫 IOmin ；步驟C，將lCrl8Ni9Ti奧氏體不銹鋼試樣由冷熱循環(huán)儀的冷箱中取出，lCrl8Ni9Ti 奧氏體不銹鋼試樣由-60°C升溫至室溫；重復(fù)上述步驟A至C，重復(fù)次數(shù)為2 10次，完成 lCrl8Ni9Ti奧氏體不銹鋼尺寸穩(wěn)定性的提高。上述步驟中所述室溫為20°C。本實施方式在DIL402型熱膨脹儀上測試試樣的動態(tài)尺寸穩(wěn)定性。冷熱循環(huán)溫度范圍根據(jù)材料的服役條件設(shè)定為_40°C 90°C，用多次冷熱循環(huán)后的平均相對尺寸變化量 X和穩(wěn)態(tài)相對尺寸變化量Xe:來評價ICrlSNiOTi奧氏體不銹鋼試樣的尺寸穩(wěn)定性。在冷熱循環(huán)條件下，ICrlSNiOTi奧氏體不銹鋼試樣經(jīng)不同次數(shù)的循環(huán)后，其相對尺寸的變化量可用下式表示
權(quán)利要求
1.一種提高ICrlSNiOTi奧氏體不銹鋼尺寸穩(wěn)定性的方法，其特征在于提高 ICrlSNiOTi奧氏體不銹鋼尺寸穩(wěn)定性的方法的具體步驟為步驟一，去應(yīng)力退火將電阻爐溫度加熱至300°C 500°C，并保溫lOmin，然后將 lCrl8Ni9Ti奧氏體不銹鋼試樣放入電阻爐內(nèi)，保持爐溫池，將lCrl8Ni9Ti奧氏體不銹鋼試樣從電阻爐內(nèi)取出，在空氣中冷卻至室溫，完成退火工藝；步驟二，將退火后的lCrl8M9Ti奧氏體不銹鋼試樣放入冷熱循環(huán)儀內(nèi)進行冷熱循環(huán)處理，冷熱循環(huán)處理過程設(shè)定為先升溫后降溫，具體步驟為步驟A，將ICrlSNiOTi奧氏體不銹鋼試樣放入冷熱循環(huán)儀的熱箱中，ICrlSNiOTi奧氏體不銹鋼試樣由室溫升溫至 100°C，保溫30min，升溫速度為10°C /min ；步驟B，將lCrl8Ni9Ti奧氏體不銹鋼試樣由冷熱循環(huán)儀的熱箱轉(zhuǎn)移至冷箱，ICrlSNiOTi奧氏體不銹鋼試樣由100°C降溫至_60°C，保溫 IOmin ；步驟C，將lCrl8Ni9Ti奧氏體不銹鋼試樣由冷熱循環(huán)儀的冷箱中取出，lCrl8Ni9Ti 奧氏體不銹鋼試樣由-60°C升溫至室溫；重復(fù)上述步驟A至C，重復(fù)次數(shù)為2 10次，完成 lCrl8Ni9Ti奧氏體不銹鋼尺寸穩(wěn)定性的提高。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高ICrlSMOTi奧氏體不銹鋼尺寸穩(wěn)定性的方法，其特征在于步驟一中，將電阻爐溫度加熱至450°C，步驟二中重復(fù)步驟A至C，重復(fù)次數(shù)為3次。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高ICrlSMOTi奧氏體不銹鋼尺寸穩(wěn)定性的方法，其特征在于步驟一中，將電阻爐溫度加熱至475°C，步驟二中重復(fù)步驟A至C，重復(fù)次數(shù)為3次。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高ICrlSMOTi奧氏體不銹鋼尺寸穩(wěn)定性的方法，其特征在于步驟一中，將電阻爐溫度加熱至500°C，步驟二中重復(fù)步驟A至C，重復(fù)次數(shù)為3次。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種提高ICrlSNiOTi奧氏體不銹鋼尺寸穩(wěn)定性的方法，其特征在于步驟二中，首先將退火后的ICrlSNiOTi奧氏體不銹鋼試樣采用鈦網(wǎng)包裹懸吊后再放入冷熱循環(huán)儀內(nèi)進行冷熱循環(huán)處理。
全文摘要
一種提高1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼尺寸穩(wěn)定性的方法，它涉及一種提高奧氏體不銹鋼尺寸穩(wěn)定性的方法。本發(fā)明為了解決1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼構(gòu)件在服役過程中發(fā)生尺寸變化，影響了儀表性能和壽命的問題。本發(fā)明的步驟將電阻爐溫度加熱至300℃～500℃，保溫10min，將試樣放入電阻爐內(nèi)，保溫2h，空冷至室溫；將試樣放入冷熱循環(huán)儀內(nèi)進行冷熱循環(huán)處理，具體步驟步驟A，將試樣放入冷熱循環(huán)儀的熱箱中，試樣由室溫升溫至100℃，保溫30min；步驟B，將試樣由冷熱循環(huán)儀的熱箱轉(zhuǎn)移至冷箱，試樣由100℃降溫至-60℃，保溫10min；步驟C，將試樣由冷熱循環(huán)儀的冷箱中取出，試樣由-60℃升溫至室溫；重復(fù)步驟A至C，重復(fù)次數(shù)為2～10次。本發(fā)明用于提高1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼尺寸穩(wěn)定性。
文檔編號C21D6/00GK102286658SQ201110248400
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者孫東立, 武高輝, 王清, 郭強, 韓秀麗, 魯學(xué)錕 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)