20Cr13不锈钢的热处理方法与流程

  本发明属于不锈钢热处理技术领域,具体涉及一种20cr13不锈钢的热处理方法。

  背景技术

  盐是地球上普遍存在的化合物之一,盐分与潮湿的空气结合形成盐雾,盐雾腐蚀是一种常见的具有破坏性的大气腐蚀,由于盐雾中所含的氯离子活性强,对金属保护膜具有穿透作用,氯离子穿透金属表面的氧化层和防护层与金属内部发生电化学反应,会对金属材料造成腐蚀。

  不锈钢家用电器因使用环境或零部件的海上运输会受到盐雾腐蚀的影响,缩短寿命,因此不锈钢家电需要具有一定的耐盐雾腐蚀性能。但是,目前家用电器常用的20cr13不锈钢材料耐盐雾腐蚀性能较差,难以满足gb/t10125标准中性盐雾试验72h不生锈的要求。

  技术实现要素:

  本发明要解决的技术问题是现有20cr13不锈钢材料的耐盐雾腐蚀性能较差,难以满足**标准中性盐雾试验72h不生锈的要求。

  本发明为解决其技术问题采用的技术方案是提供了一种20cr13不锈钢的热处理方法。该方法包括以下步骤:

  a、淬火:将20cr13不锈钢热轧棒材在850-1050℃保温30-90min,冷却至室温;

  b、回火:将步骤a处理的20cr13不锈钢在300-400℃保温30-90min,冷却至室温;

  c、后处理:将步骤b处理的20cr13不锈钢冷却后进行抛光、钝化处理。

  其中,上述20cr13不锈钢的热处理方法中,步骤a中,所述20cr13不锈钢加热后冷却方式为水冷。

  其中,上述20cr13不锈钢的热处理方法中,步骤b中,所述20cr13不锈钢加热后冷却方式为空冷。

  其中,上述20cr13不锈钢的热处理方法中,步骤c中,所述抛光处理控制20cr13不锈钢的表面粗糙度ra<0.5μm。

  其中,上述20cr13不锈钢的热处理方法中,步骤c中,所述钝化处理采用的溶液是质量分数为10-30%的硝酸。

  其中,上述20cr13不锈钢的热处理方法中,步骤c中,所述钝化处理的温度为50-60℃,处理时间为10-30min。

  本发明的有益效果是:

  本发明提供了一种20cr13不锈钢的热处理方法,本发明方法通过在850-1050℃淬火处理有效控制了不锈钢材料基体中的铬含量,在300-400℃进行回火处理降低了不锈钢的淬火应力和脆性,避免含铬的碳化物大量析出,提高了20cr13不锈钢耐盐雾腐蚀性能。抛光处理后的不锈钢材料的表明粗糙度明显降低,进一步提高了其耐腐蚀性能。更后经钝化处理使不锈钢表面形成钝化膜,进一步防止金属与外面腐蚀物质接触,提高了20cr13不锈钢材料的化学稳定性。本发明方法通过盐雾试验可达到168h不生锈,满足了gb/t10125标准中性盐雾试验72h不生锈的要求。

  具体实施方式

  基于现有20cr13不锈钢材料的耐盐雾腐蚀性能较差,难以满足**标准中性盐雾试验72h不生锈的要求。发明人通过研究发现,在回火处理过程中将温度控制在300~400℃得到的20cr13不锈钢耐盐雾腐蚀性能明显提高,通过盐雾试验,20cr13不锈钢可达到168h不生锈。

  本发明公开了一种20cr13不锈钢的热处理方法。该方法包括以下步骤:

  a、淬火:将20cr13不锈钢热轧棒材在850-1050℃保温30-90min,冷却至室温;

  b、回火:将步骤a处理的20cr13不锈钢在300-400℃保温30-90min,冷却至室温;

  c、后处理:将步骤b处理的20cr13不锈钢冷却后进行抛光、钝化处理。

  其中,上述20cr13不锈钢的热处理方法中,将20cr13不锈钢热轧棒材在850-1050℃保温30-90min使不锈钢材料中碳化铬溶解,基体中固溶态铬的比例会相对增加,从而使铬元素均匀地进入不锈钢材料组织中。

  其中,上述20cr13不锈钢的热处理方法中,将20cr13不锈钢在300-400℃保温30-90min可以降低不锈钢的淬火应力和脆性,同时可以抑制碳化物的析出,避免造成基体缺铬。铬在不锈钢中以固溶体和碳化物的形式存在,由于钢在腐蚀介质中的耐腐蚀性能随着钢中铬含量的增加而增大,其中,含铬碳化物对不锈钢的耐腐蚀性能具有严重影响,钢材中需保证具有一定量的铬,含铬的碳化物大量析出会使基体中铬含量减少,采用300-400℃回火可有效避免含铬的碳化物大量析出,同时能保证大量铬元素保持在固溶体中,可以保证基体内有效铬含量,提高不锈钢材料的耐腐蚀性能。

  其中,上述20cr13不锈钢的热处理方法中,步骤a中,所述20cr13不锈钢加热后冷却方式为水冷。

  其中,上述20cr13不锈钢的热处理方法中,步骤b中,所述20cr13不锈钢加热后冷却方式为空冷。

  其中,上述20cr13不锈钢的热处理方法中,为了降低不锈钢表明粗糙度,改善基体耐盐雾腐蚀性能,将20cr13不锈钢的表明粗糙度控制在ra<0.5μm。

  其中,上述20cr13不锈钢的热处理方法中,所述钝化处理采用的溶液是质量分数为10-30%的硝酸。除此之外,还可以采用硝酸+氢氟酸或碱性钝化液进行钝化处理。

  其中,上述20cr13不锈钢的热处理方法中,所述钝化处理的温度为50-60℃,处理时间10-30min。加入硝酸溶液对20cr13不锈钢进行钝化处理,使不锈钢表明生成钝化膜,阻止材料阳极过程的进行,提高金属的化学稳定性。

  下面将结合具体的实施例对本发明进行详细的阐述。

  实施例1

  将20cr13不锈钢热轧棒材进行淬火处理,淬火的温度为880℃,加热30min后,水冷至室温,冷却后将20cr13不锈钢在350℃保温60min后空冷至室温,冷却后进行抛光处理,20cr13不锈钢的表明粗糙度ra为0.4μm,然后向20cr13不锈钢中加入质量分数为10%的hno3溶液在55℃钝化处理20min后,按照**标准gb/t10125进行中性盐雾试验,20cr13不锈钢材料168h不生锈。

  实施例2

  将20cr13不锈钢热轧棒材进行淬火处理,淬火的温度为1050℃,加热60min后,水冷至室温,冷却后将20cr13不锈钢在320℃保温90min后空冷至室温,冷却后进行抛光处理,20cr13不锈钢的表明粗糙度ra为0.4μm,然后向20cr13不锈钢中加入质量分数为30%的hno3溶液在60℃钝化处理30min后,按照**标准gb/t10125进行中性盐雾试验,20cr13不锈钢材料168h不生锈。

  实施例3

  将20cr13不锈钢热轧棒材进行淬火处理,淬火的温度为930℃,加热90min后,水冷至室温,冷却后将20cr13不锈钢在380℃保温30min后空冷至室温,冷却后进行抛光处理,20cr13不锈钢的表明粗糙度ra为0.3μm,然后向20cr13不锈钢中加入质量分数为20%的hno3溶液在50℃钝化处理10min后,按照**标准gb/t10125进行中性盐雾试验,20cr13不锈钢材料168h不生锈。

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