0Cr17Ni7Al不锈钢具有奥氏体钢的耐腐蚀性强、冷加工性能好的优点,同时兼具马氏体钢可通过相变和沉淀硬化提高强度的优点,被广泛应用于制造航空发动机的弹簧、飞机内架、纵梁支架、发动机恒速器弹簧、卫星零件的弹簧垫圈、各种仪表弹簧(拖簧、恒力簧)、军工手枪弹簧、热圈及机器部件。
固溶态的0Cr17Ni7Al不锈钢板材加工成蝶形弹簧零件,结构如图1所示。该蝶形弹簧零件的基本使用要求是洛氏硬度稳定在42~47。0Cr17Ni7Al不锈钢样品在RYD-75-9型盐浴炉中进行高温调整处理,在RQ3-60-9渗碳炉中进行中温调整和时效处理。具体热处理工艺如表2所示。
热处理工艺对0Cr17Ni7Al不锈钢洛氏硬度的影响
根据蝶形弹簧零件的基本要求、加工情况以及车间现有的生产条件,选用的工艺方法如下:加工成形—调整处理—时效处理—吹砂。首先对0Cr17Ni7Al不锈钢进行加工成形处理,然后进行调整和时效处理(工艺1)。对工艺1生产的产品进行洛氏硬度分析,随机在热处理炉的不同位置选择5个样品测试其洛氏硬度(见图2),可以发现,工艺1处理后的样品的洛氏硬度平均值在28左右,远远低于要求的洛氏硬度指标。
调整处理后室温停留时间对0Cr17Ni7Al不锈钢样品硬度的影响
结 论
(1)0Cr17Ni7Al不锈钢经过固溶处理—调整处理—深冷处理—时效处理,可以使0Cr17Ni7Al不锈钢的洛氏硬度得到明显提高。
(2)0Cr17Ni7Al不锈钢经调整处理后将其冷却至15℃以下进行深冷处理,可以基本保持马氏体组织,从而提高材料的洛氏硬度。
(3)实际生产中,调整处理和深冷处理的时间间隔不能过长,需要小于1h,可减少组织奥氏体稳定化时间,提高材料组织中的板条马氏体转变程度,提高材料的洛氏硬度。