1Cr17Ni2不锈钢的软化退火热处理方法
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1、1Cr17Ni2不锈钢的软化退火热处理方法，其特征是采用“＜ACl的较高温度 退火处理加高温回火处理”的复合型软化退火热处理工艺；首先在加热炉 中，对冷拔后的1Cr17Ni2冷拉材进行一次软化处理；其次在退火炉中，对 待拉拔的1Cr17Ni2冷拉材进行二次软化处理：
第一阶段，在常规的高温回火热处理之前，增加一个较高温度的退火热 处理工艺，对冷拔后的1Cr17Ni2冷拉材进行一次软化处理：(1)经冷拔后 的含镍马氏体不锈钢1Cr17Ni2冷拉材，12小时内进加热炉；(2)加热炉炉 内温度550℃～800℃；(3)冷拉材随加热炉升温到700～800℃，保温时间 1.5～15小时，升温速度不受限制；(4)以20～30℃/h的冷却速度，缓慢冷 却到650℃以下，再进行空冷；
第二阶段，采用常规的高温回火工艺，对待拉拔的1Cr17Ni2冷拉材进 行二次软化处理：(1)经过一次软化处理的1Cr17Ni2冷拉材，进退火炉进 行补充退火；(2)冷拉材随退火炉升温到650～700℃的温度，在650～700℃ 温度，保温7～12小时，升温速度不受限制；(3)冷拉材出炉，空冷。
技术领域
本发明涉及冶金行业马氏体不锈钢的热处理工艺方法，尤其是指马氏体不锈 钢冷拉材的软化退火热处理工艺方法。
背景技术
1Cr17Ni2是一种经典的铬-镍马氏体不锈钢，是马氏体不锈钢中强度与韧性 匹配较好的钢钟之一。它对氧化性酸和大部分有机酸有良好的耐腐蚀性，一般用 于硝酸、醋酸生产和轻工生产中既要求强韧性又耐腐蚀的零件。钢铁制造商生产、 交货的1Cr17Ni2马氏体不锈钢成品，大量的是冷拉材圆棒和六角棒。
冷拉材六角棒和圆棒(以冷拔六角棒为例)的生产工艺是：坯料软化退火→ 拉圆→软化退火→表面修磨、检验→上润滑剂→拉头道六角→软化退 火→酸洗、上润滑剂→拉第二道六角→软化退火(循环拉拔六角，直至成品) →检验、入库。显而易见，在1Cr17Ni2马氏体不锈钢的冷加工生产过程中，软 化退火热处理(1Cr17Ni2钢的冷加工性能较差，易开裂，故每次拉拔后须立即 进行软化退火，目的是消除冷加工应力，降低硬度，以便继续进行冷变形。)是 必不可少的。
现有技术中，国家相关标准(中华人民共和国军用标准GJB2294-95，航空 用不锈钢及耐热钢棒规范)手册中推荐的1Cr17Ni2冷拔材的软化退火制度是高 温回火工艺：680℃，保温5小时。实际生产中，一般的软化退火工艺是：将 1Cr17Ni2冷拔材放在罩式炉中随炉加热到650-700℃，保温8-11小时，再出炉 空冷；升温速度不作规定，生产中一般的升温时间为4-5小时。其缺点是：(1) 退火硬度偏高，道次变形量较小(直径在20mm以上的大规格六角棒材只能控制 在3～7％左右)，生产流程较长，制造成本较高；(2)该钢种含有2～3％左右的镍 (由于镍的作用，奥氏体完全分解成珠光体所需的时间非常长，很难通过高温回 火的方式达到软化的目的。)，因此生产过程中受退火硬度偏高的严重制约，冷拔 难度大，易造成表面拉毛和开裂；(3)钢的冷加工残余应力大，如不及时消除， 易导致钢的开裂(由于每个道次的拉拔相对变形量较小，因此表层变形远大于心 部，导致残余应力分布极不均匀，在随后缓慢随炉升温过程中，表面又承受一定 的热应力，在400-500℃温度区间有一个应力释放过程，容易造成六角棒表面出 现开裂。)。生产实践表明：采取上述传统软化退火工艺处理后的，1Cr17Ni2冷 拔棒材，大规格六角棒材(直径在20mm以上)的浅表面和角部开裂较为普遍， 严重时造成棒材整批报废或改制，严重制约1Cr17Ni2马氏体不锈钢冷拔材的生 产需求。
发明内容
本发明提供的1Cr17Ni2不锈钢的软化退火热处理方法，其特征是采用“＜ AC1的较高温度退火处理加高温回火处理”的复合型软化退火热处理工艺；首先 在加热炉中，对冷拔后的1Cr17Ni2冷拉材进行一次软化处理；其次在退火炉中， 对待拉拔的1Cr17Ni2冷拉材进行二次软化处理：
第一阶段，在常规的高温回火热处理之前，增加一个较高温度的退火热处理 工艺，对冷拔后的1Cr17Ni2冷拉材进行一次软化处理：(1)经冷拔后的含镍马 氏体不锈钢1Cr17Ni2冷拉材，12小时内进加热炉；(2)加热炉炉内温度550℃～ 800℃(避开400-500℃应力释放区间。冷拉材能得到迅速加热，使表层拉拔应 力可以迅速释放，避免了慢速升温过程中因应力叠加导致的表面开裂危险。)； (3)冷拉材随加热炉升温(升温速度不受限制)到700～800℃(1Cr17Ni2钢的 相变点温度AC1＝810℃，加热炉温度应小于AC1温度)，保温1.5～15小时(保 温时间太少，钢材软化效果差，冷拔困难；保温时间越长，钢材软化效果越好)； (4)以20～30℃/h的冷却速度，缓慢冷却到650℃以下，再进行空冷。
第二阶段，采用常规的高温回火工艺，对待拉拔的1Cr17Ni2冷拉材进行二 次软化处理：(1)经过一次软化处理的1Cr17Ni2冷拉材，进退火炉进行补充退 火；(2)冷拉材随退火炉升温(升温速度不受限制)到650～700℃的温度，在 650～700℃温度，保温7～12小时(可以促进残余奥氏体的进一步分解，使退火 硬度得到了进一步的降低。)；(3)冷拉材出炉，空冷。
和现有技术相比，本发明具有下列优点：
1、通过快速升温，大大减轻了大规格冷拉六角材表面的开裂倾向；
2、小于AC1温度的保温和缓冷，有利于组织形态的改善，减轻冷加工开裂倾向；
3、常规的高温回火工艺进行补充退火，可促进残余奥氏体的完全分解，有效减 低硬度。
具体实施案例
某钢铁公司实施本发明专利，对1Cr17Ni2冷拉材(以六角棒冷拉材为例) 进行二次软化退火处理。其特征是采用“＜AC1的较高温度退火处理加高温回火 处理”的复合型软化退火热处理工艺(二次软化处理)：(A)第一阶段，在常规 的高温回火热处理之前，增加一个较高温度的退火热处理工艺，首先在加热炉(连 续式辊底退火炉)中，对冷拔后的1Cr17Ni2冷拉材进行一次软化处理：(1) 经冷拔后的含镍马氏体不锈钢1Cr17Ni2冷拉材，采取平铺的摆料形式进连续式 加热炉，从棒材拉拔完成到进加热炉升温，时间控制在5小时内(满足该钢种拉 拔后必须12小时进炉的工艺要求)；(2)连续式加热炉第一段的炉内温度710～ 730℃(冷拉材平铺摆料，使冷拉材升温到730℃的时间极短，使冷拉材能得到 迅速加热，表层拉拔应力可以迅速释放，避免了慢速升温过程中因应力叠加导致 的表面开裂危险。)；(3)加热炉升温(升温速度不受限制)到710～800℃(连 续式辊底退火炉中，各段的炉温可以不相同)，保温8～13小时；(4)以20～30 ℃/h的冷却速度，缓慢冷却到650℃以下，再进行空冷。(B)第二阶段，采用常 规的高温回火工艺，在矩形罩式退火炉中，对待拉拔的1Cr17Ni2冷拉材进行二 次软化处理：(1)经过一次软化处理的1Cr17Ni2冷拉材，进退火炉进行补充退 火；(2)冷拉材随退火炉缓慢升温(升温速度不受限制)到650～700℃的温度， 在650～700℃温度，保温8～9小时；(3)冷拉材出炉，空冷。
采取本发明的二次软化退火处理方式，使1Cr17Ni2不锈钢的冷拉退火硬度 平均降低15％(见表1)，一方面，基本解决了大规格冷拉材在冷拔和退火过程中 出现的浅表面和角部横裂的技术问题，另一方面，较低的软化退火硬度，有利于 变形量的提高，道次变形量提高了5％，减少了生产流程(减少了冷拉材的冷拔 道次、退火次数，道次从改进前的4～6道减少至2～4道，)，提高了生产效率， 降低了生产制造成本，同时，产品质量稳定提高(表面精度从h12提高到h11级)， 满足了大规格1Cr17Ni2马氏体不锈钢冷拔材的生产要求和市场需要。
1Cr17Ni2冷拉六角棒的软化退火硬度 表1 成品规格 mm 成品硬度HB 样本数 最大值 最小值 平均值 实施前 14～30 40 285 249 266 实施后 8～36 60 241 211 229
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