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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114317898A(43)申请公布日2022.04.12(21)申请号202111604069.1C23C8/32(2006.01)(22)申请日2021.12.24C23C8/38(2006.01)(71)申请人哈尔滨工程大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号(72)发明人刘瑞良李凌泽宋天宇边城鑫石宇(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人李红媛(51)Int.Cl.C21D1/00(2006.01)C21D1/26(2006.01)C23C8/22(2006.01)C23C8/26(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种提高铁素体不锈钢表面耐磨和耐蚀性的方法(57)摘要一种提高铁素体不锈钢表面耐磨和耐蚀性的方法,涉及一种提高铁素体不锈钢表面耐磨和耐蚀性的方法。目的是解决采用常规的表面强化工艺处理得到的铁素体不锈钢的耐磨性差、或者耐磨性提高后耐腐蚀性降低等问题。方法:固溶处理,退火处理,低温热扩渗处理,所述低温热扩渗处理工艺为低温渗氮、低温氮碳共渗、低温碳氮共渗、低温渗碳。本发明首先采用优化的固溶+退火热处理工艺,获得无σ析出相、组织均匀化的退火态组织,此后采用低温热扩渗处理制备低温热扩渗改性层,在提高铁素体不锈钢硬度和耐磨性的同时,提升铁素体不锈钢的耐蚀性,本发明工艺简单、处理温度低、能耗低。本发明适用于提高铁素体不锈钢表面耐磨和耐蚀性能。CN114317898ACN114317898A权利要求书1/1页1.一种提高铁素体不锈钢表面耐磨和耐蚀性的方法,其特征在于:提高铁素体不锈钢表面耐磨和耐蚀性的方法按照以下步骤进行:步骤一、固溶处理将铁素体不锈钢零件置于热处理炉内进行固溶处理,固溶处理温度为1020~1200℃,保温时间为0.5~2h;步骤二、退火处理将步骤一得到的固溶态铁素体不锈钢零件置于热处理炉内进行退火处理;固溶态铁素体不锈钢零件为低铬铁素体不锈钢、中铬铁素体不锈钢或含Mo铁素体不锈钢时,退火温度为750~850℃,保温时间0.5~2h;固溶态铁素体不锈钢零件为超纯铁素体不锈钢时,退火温度为850~920℃;保温时间0.5~2h;步骤三、低温热扩渗处理将步骤二得到的退火处理后铁素体不锈钢零件依次经除油、除垢、干燥后,进行低温热扩渗处理;低温热扩渗处理能够在铁素体不锈钢表面获得厚度为5~80μm,硬度可达1000~1500HV的耐磨且耐蚀的改性层;所述低温热扩渗处理工艺为:低温渗氮、低温氮碳共渗、低温碳氮共渗或低温渗碳。2.根据权利要求1所述的提高铁素体不锈钢表面耐磨和耐蚀性的方法,其特征在于:步骤一固溶处理的升温速率为0.5‑1℃/min,冷却方式为水冷或油冷。3.根据权利要求1所述的提高铁素体不锈钢表面耐磨和耐蚀性的方法,其特征在于:步骤二退火处理的升温速率为0.5‑1℃/min,冷却方式为空冷或炉冷。4.根据权利要求1所述的提高铁素体不锈钢表面耐磨和耐蚀性的方法,其特征在于:步骤三中,低温渗氮包括为低温气体渗氮、低温真空渗氮或低温等离子体渗氮;低温氮碳共渗为低温气体氮碳共渗、低温真空氮碳共渗或低温等离子体氮碳共渗;低温碳氮共渗为低温气体碳氮共渗、低温真空碳氮共渗或低温等离子体碳氮共渗;低温渗碳为低温气体渗碳、低温真空渗碳或低温等离子体渗碳。5.根据权利要求1所述的提高铁素体不锈钢表面耐磨和耐蚀性的方法,其特征在于:所述低温气体渗氮、低温真空渗氮、低温气体氮碳共渗、低温真空氮碳共渗、低温气体碳氮共渗、低温真空碳氮共渗、低温气体渗碳或低温真空渗碳处理前,在300℃下将零件置于氯化物的气氛中加热10~40min;所述氯化物为NH4Cl。6.根据权利要求4所述的提高铁素体不锈钢表面耐磨和耐蚀性的方法,其特征在于:所述低温渗碳的温度为300~470℃,时间为2~24h,随炉冷却。7.根据权利要求4所述的提高铁素体不锈钢表面耐磨和耐蚀性的方法,其特征在于:所述低温渗氮、低温氮碳共渗、低温碳氮共渗的温度为300~450℃,时间为2~24h,随炉冷却。8.根据权利要求1所述的提高铁素体不锈钢表面耐磨和耐蚀性的方法,其特征在于:低温渗氮的气氛为含氮气氛;低温氮碳共渗的气氛为含氮气氛和含碳气氛,含氮气氛的气体流量大于含碳气氛的气体流量;低温碳氮共渗的气氛为含含碳气氛和氮气氛,含碳气氛的气体流量大于含氮气氛的气体流量;低温渗碳的气氛为含碳气氛。9.根据权利要求8所述的提高铁素体不锈钢表面耐磨和耐蚀性的方法,其特征在于:所述含氮气氛为氨气、或氮气和氢气的混合气;所述含碳气氛为煤油蒸汽、丙酮蒸汽或甲烷气体。2CN114317898A说明书1/6页一种提高铁素体不锈钢表面耐磨和耐蚀性的方