本发明涉及材料热处理技术领域，具体为一种双相不锈钢的热处理工艺方法。
背景技术
双相不锈钢是一类镍资源节约型不锈钢，显微组织中铁素体与奥氏体的体积比接近1∶1，既具有铁素体不锈钢的高强度、耐氯化物应力腐蚀性能，同时具有奥氏体不锈钢的优良韧性和焊接性，因而被广泛地应用于船舶、化学品运输以及石油管道运输领域。
双相不锈钢的显微组织对其性能有着决定性的影响，不适当的热处理和热加工工艺会导致双相不锈钢的力学性能和耐蚀性能产生严重的恶化。传统的热处理方法采用箱式炉水淬热处理工艺，其具体步骤为：步骤1，零件装炉后升温至920℃，并保温20min；步骤2，50min内从920℃升温至1140℃，并在1140℃温度保温3h；步骤3，随炉降温至1060℃保温50min；步骤4，快速转移至常温流动水中冷却至室温。采用这种热处理工艺会因是手动入水，时间难以控制，如图1、图2所示零件组织经常出现σ相，对上述步骤处理后的两个样品进行机械性能测试：
样品1：极限抗拉强度706mpa，屈服强度608mpa，冲击功62j，延伸率10.7%，硬度263hrc；
样品2：极限抗拉强度723mpa，屈服强度555mpa，冲击功82j，延伸率24.2%，硬度276hrc；
相较于标准要求（极限抗拉强度650mpa-850mpa，屈服强度≥480mpa，冲击功≥80j，延伸率≥22%，硬度203hrc-267hrc），样品1的冲击功和延伸率均不满足要求，样品2的硬度不满足要求，所以导致采用传统热处理方式生产的双相不锈钢机械性能不稳定，性能较差。
技术实现要素：
针对采用箱式炉水淬容易析出σ相，机械性能差的问题，本发明提供了一种双相不锈钢的热处理工艺方法，通过采用这种方法能够提升产品的机械性能。
其技术方案是这样的：一种双相不锈钢的热处理工艺方法，其特征在于，其包含以下步骤：
步骤1：将双相不锈钢置于高压气淬真空炉中加热至1100℃-1140℃，保温3h-4h；
步骤2：在纯度为99.99%-99.999%的氮气环境下并且在800kpa-1000kpa压力条件下，将双相不锈钢的温度在2s内降到920℃-960℃，再在48s内降到460℃以下。
其进一步特征在于：
步骤1的加热过程于氮气环境下进行，避免双相不锈钢发生氧化；
进行热处理的双相不锈钢化学成分按质量百分比为：c≤0.03%，si≤1%,mn≤1%,p≤0.035%,s≤0.025%，cr:25.0%-27.0%，ni:6.0%-8.0%，cu≤1.3%,al≤0.02%,n:0.12%-0.22%,mo:3.0%-5.0%,nb≤0.05%，余量为fe。
采用了这样的方法处理的双相不锈钢，通过利用纯度为99.99%-99.999%的氮气作为冷却介质，在高压气淬真空炉中对加热后的工件进行气冷淬火，避免σ相的析出，而且金相组织均匀一致，塑性和韧性等机械性能好，另外，热处理过程完全在高压气淬真空炉中并且在氮气环境下进行，温度可控，而且隔绝了氧气，避免发生氧化，更为美观，相较于传统水淬，由于空气冷却速度比水慢，所以零件变形量更小。
附图说明
图1为采用现有的热处理方法处理后的双相不锈钢金相图（比例为100:1）；
图2为采用现有的热处理方法处理后的双相不锈钢金相图（比例为500:1）；
图3为采用实施例1的热处理方法处理后的双相不锈钢金相图（比例为100:1）；
图4为采用实施例1的热处理方法处理后的双相不锈钢金相图（比例为500:1）；
图5为采用实施例2的热处理方法处理后的双相不锈钢金相图（比例为100:1）；
图6为采用实施例2的热处理方法处理后的双相不锈钢金相图（比例为500:1）；
图7为采用实施例3的热处理方法处理后的双相不锈钢金相图（比例为100:1）；
图8为采用实施例3的热处理方法处理后的双相不锈钢金相图（比例为500:1）。
具体实施方式
本实施例采用的是双相不锈钢铸件1.4469，化学成分按质量百分比为：c≤0.03%，si≤1%,mn≤1%,p≤0.035%,s≤0.025%，cr:25.0%-27.0%，ni:6.0%-8.0%，cu≤1.3%,al≤0.02%,n:0.12%-0.22%,mo:3.0%-5.0%,nb≤0.05%，余量为fe。
实施例1：一种双相不锈钢的热处理工艺方法，其包含以下步骤：
步骤1：将双相不锈钢铸件1.4469置于高压气淬真空炉中，在氮气保护下3h内升温至1100℃，保温3h；
步骤2：在纯度为99.99%的氮气环境下并且在800kpa压力条件下，利用氮气作为冷却介质，对加热后的工件进行气冷淬火，经过2s降至960℃，再经过48s降至460℃，然后继续冷却至室温。
经过处理后的双相不锈钢铸件1.4469金相图如图3、图4所示，无σ相析出，金相组织均匀一致。
对上述步骤处理后的两个样品进行机械性能测试：
样品1：极限抗拉强度718mpa，屈服强度568mpa，冲击功123j，延伸率23.4%，硬度241hrc；
样品2：极限抗拉强度685mpa，屈服强度522mpa，冲击功100j，延伸率25%，硬度260hrc；
均符合标准要求（极限抗拉强度650mpa-850mpa，屈服强度≥480mpa，冲击功≥80j，延伸率≥22%，硬度203hrc-267hrc）。
实施例2：一种双相不锈钢的热处理工艺方法，其包含以下步骤：
步骤1：将双相不锈钢铸件1.4469置于高压气淬真空炉中，在氮气保护下3h内升温至1140℃，保温4h；
步骤2：在纯度为99.999%的氮气环境下并且在1000kpa压力条件下，利用氮气作为冷却介质，对加热后的工件进行气冷淬火，经过1.5s降至920℃，再经过28.5s降至300℃，然后继续冷却至室温。
经过处理后的双相不锈钢铸件1.4469金相图如图5、图6所示，无σ相析出，金相组织均匀一致。
对上述步骤处理后的两个样品进行机械性能测试：
样品1：极限抗拉强度751mpa，屈服强度648mpa，冲击功108j，延伸率25.4%，硬度254hrc；
样品2：极限抗拉强度747mpa，屈服强度621mpa，冲击功117j，延伸率26.3%，硬度257hrc；
均符合标准要求（极限抗拉强度650mpa-850mpa，屈服强度≥480mpa，冲击功≥80j，延伸率≥22%，硬度203hrc-267hrc）。
实施例3：一种双相不锈钢的热处理工艺方法，其包含以下步骤：
步骤1：将双相不锈钢铸件1.4469置于高压气淬真空炉中，在氮气保护下3h内升温至1120℃，保温3.5h；
步骤2：在纯度为99.995%的氮气环境下并且在900kpa压力条件下，利用氮气作为冷却介质，对加热后的工件进行气冷淬火，经过2s降至920℃，再经过38s降至350℃，然后继续冷却至室温。
经过处理后的双相不锈钢铸件1.4469金相图如图7、图8所示，无σ相析出，金相组织均匀一致。
对上述步骤处理后的两个样品进行机械性能测试：
样品1：极限抗拉强度735mpa，屈服强度490mpa，冲击功117j，延伸率22%，硬度238hrc；
样品2：极限抗拉强度800mpa，屈服强度537mpa，冲击功98j，延伸率24%，硬度216hrc；
均符合标准要求（极限抗拉强度650mpa-850mpa，屈服强度≥480mpa，冲击功≥80j，延伸率≥22%，硬度203hrc-267hrc）。
实施例1、实施例2、实施例3中的样品均置于高压气淬真空炉中进行处理，其有效加热区为：900*600*600mm，极限真空度为：8*10-3pa，加热功率为：150kw，压升率为：0.5pa/h，气冷压力：10bar，各个实施例的步骤1中的3h内，是结合高压气淬真空炉的参数进行选择的。
在步骤1中，由于真空炉升温相较于传统空气炉升温慢，炉内双相不锈钢受热均匀，因此可以直接加热到1100℃-1140℃，而不用像使用传统空气炉进行保温再继续加热，操作方便。在步骤2中，先快速降温，再继续降温直到达到室温，以避免脆相的产生。
