利用超音頻感應(yīng)加熱機(jī)對(duì)不銹耐蝕彈簧鋼進(jìn)行熱處理的工藝解析

    在腐蝕性介質(zhì)中或在較高溫度下工作的彈簧和彈性元件，采用冷拔彈簧鋼絲或油淬火一回火鋼絲來制造已不能勝任時(shí)，就必須用不銹鋼或耐熱鋼來制造。常用不銹耐蝕彈簧鋼的品種主要有奧氏體類，馬氏體類、過渡類（沉淀硬化型）等。

    1.馬氏體類不銹彈簧鋼

    馬氏體相變強(qiáng)化的不銹彈簧鋼有2Cr13、3Cr13、4Cr13及1Cr17Ni2等鋼號(hào)。如用退火態(tài)材料制成的彈簧必須利用超音頻感應(yīng)加熱機(jī)進(jìn)行淬火和回火處理，達(dá)到所需的力學(xué)性能后才能使用。如采用油淬火-回火的3Cr13及4Cr13不銹鋼絲來制造彈簧，則其生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，可免去高溫淬火時(shí)彈簧易變形，軟硬不勻等缺點(diǎn)。

    實(shí)踐表明：采用電接觸加熱法處理上述不銹鋼絲（即油淬火-回火）可獲得良好效果。例如，φ1.7mm的4Cr13不銹彈簧鋼絲的快速加熱工藝：淬火溫度（1070±10）℃、加熱時(shí)間9s；（360±10）℃分級(jí)冷卻10s：在40~60℃油中冷卻9s；再在（460±10）℃鉛浴中連續(xù)回火32s，回火后應(yīng)在油中冷卻，防止回火脆性。處理后鋼絲的力學(xué)性能良好。

    2.奧氏體類耐蝕不銹彈簧鋼

    通用的18-8型鎳鉻奧氏體不銹鋼比上述馬氏體不銹鋼具有更好的耐蝕性、良好的冷變形性能。在常溫或低溫下有很高的塑韌性。在室溫下保持奧氏體組織、無磁，它屬于形變強(qiáng)化的不銹彈簧鋼。簡(jiǎn)單的18-8型奧氏體不銹鋼的一個(gè)嚴(yán)重缺點(diǎn)是發(fā)生晶間腐蝕現(xiàn)象，因此，在鋼中加入適量的鈦或鈮等元素，使其和碳結(jié)合，基體的含鉻量不降低，在晶界附近不會(huì)形成貧鉻區(qū)，從而防止品間腐蝕現(xiàn)象的出現(xiàn)。在18-8型鋼中加人2%~4%Mo（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），可提高它在硫酸和氯化物中的耐蝕性。為了獲得純奧氏體組織，相應(yīng)增加鋼中的含鎳量，于是得到一些新的奧氏體不銹鋼，

    3.沉淀硬化（PH型）不銹彈簧鋼及其熱處理

    用來制造彈簧或彈性元件的沉淀硬化型不銹鋼有GB1220中的OCr17Ni7AI（簡(jiǎn)稱17~7PH）、OCr15Ni7MoZAI（簡(jiǎn)稱15~7MoPH）、lCr17Ni14Mo2N及OCr12Ni14Mn5Mo3Al（YB/E7）等鋼號(hào)。這類鋼中含鉻鎳量低于18-8型不銹鋼，奧氏體更不穩(wěn)定，易于轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，故稱為奧氏體一馬氏體過渡類不銹鋼。它的耐蝕性比奧氏體不銹鋼要低，但優(yōu)于馬氏體不銹鋼。鋼中的鋁，鉬等合金元素在時(shí)效過程中起沉淀強(qiáng)化作用，能進(jìn)一步提高其強(qiáng)度和耐熱性。

    17-7PH鋼的冷加工和熱處理過程比較復(fù)雜，主要有下列幾種情況：固溶處理（A處理）、調(diào)節(jié)處理（T處理）、冷處理（R處理）、冷變形（C處理）及沉淀硬化處理（H處理)。

    4.馬氏體時(shí)效不銹鋼

    馬氏體時(shí)效不銹鋼主要有四個(gè)系列：Fe-Cr-Ni-Mo、Fe-Cr-Ni-Ti、Fe-Cr-Ni-Co-Mo及Fe-Cr-Co-Mn。由于這類鋼的超低碳，經(jīng)超音頻感應(yīng)加熱機(jī)熱處理后得到板條馬氏體，再經(jīng)沉淀強(qiáng)化（時(shí)效），既保留了馬氏體時(shí)效鋼的高強(qiáng)度、高彈性極限和優(yōu)良的塑性、韌性、冷加工性優(yōu)異等特點(diǎn)，又具有不銹鋼的耐蝕性。但價(jià)格昂貴。