本發明涉及一種熱處理方法，用于高氮鋼或奧氏體HNS類型的奧氏體鋼，或者高填隙鋼或奧氏體HIS類型的奧氏體鋼，所述奧氏體HNS或奧氏體HIS含有鉻和/或鉬的氮化物、碳化物或碳氮化物的沉淀物，該方法包括在機加工含有沉淀物的奧氏體HNS或奧氏體HIS之后的下列步驟：通過使奧氏體HNS或奧氏體HIS達到其奧氏體化溫度來再次溶解沉淀物，然后足夠快速地冷卻奧氏體HNS或奧氏體HIS以避免沉淀物再形成。本發明還涉及允許在奧氏體HNS或奧氏體HIS中出現鉻和/或鉬的氮化物、碳化物或碳氮化物類型的沉淀物的不同的熱處理方法。實際上，通過在機加工部件期間促進碎屑的形成和移除，這些沉淀物在奧氏體HNS或奧氏體HIS的基體中的存在使得機加工操作更容易。

技術領域

本發明涉及一種對奧氏體鋼的熱處理方法及通過實施該熱處理方法得到的奧氏體鋼。更具體地，本發明涉及稱為奧氏體高氮鋼(Austenitic High Nitrogen Steels)或奧氏體HNS的含氮的奧氏體鋼。本發明還涉及稱為奧氏體高填隙鋼(Austenitic HighInterstitial Steels)或奧氏體HIS的具有高濃度填隙原子的奧氏體鋼。

背景技術

為了方便起見，含氮的奧氏體鋼在下文將被稱作“奧氏體HNS”，具有高濃度填隙原子的奧氏體鋼在下文將被稱作“奧氏體HIS”，它們具有的硬度、耐蝕性和低敏感特性使得它們特別是在鐘表和珠寶首飾領域的應用中對于制造意在接觸皮膚的外部元件(由于其非常低的鎳濃度)和對于制造鐘表機芯部件(由于它們非常堅硬，特別是在冷加工之后)非常有吸引力。

奧氏體HNS含有高濃度氮填隙原子，根據合金的成分和實現過程，該濃度按重量計可以高達1.5％。奧氏體HIS直接來自于奧氏體HNS，除了氮填隙原子之外，其含有大量碳填隙原子。

如上所述，一些奧氏體HNS和奧氏體HIS由于其非常低的鎳含量和耐蝕性而具有吸引人的低敏感特性。然而，奧氏體HNS和奧氏體HIS非常難以機加工，這特別是因為它們具有非常高的彈性極限和冷加工率以及非常高的延展性。例如，測試表明機加工操作會花費比1.4435鋼長2至3倍的時間，并且在加工刀具上存在非常嚴重的磨損。這些奧氏體HNS和奧氏體HIS的機加工在多個方面與鈦的機加工相似，因此耗時、困難且成本昂貴，這是使用這些鋼(特別是在鐘表和珠寶首飾領域)的主要障礙。

因此，在現有技術中需要能夠更容易機加工的奧氏體鋼，該奧氏體鋼保留了其生物相容性、硬度和耐蝕性方面的特性。

發明內容

本發明涉及一種用于HNS和HIS類型的奧氏體鋼的熱處理方法，其目的是使得此類奧氏體鋼可以更容易機加工。

為此，本發明涉及一種用于奧氏體HNS或奧氏體HIS的熱處理方法，所述奧氏體HNS或奧氏體HIS含有鉻和/或鉬的氮化物、碳化物或甚至碳氮化物的沉淀物，所述方法包括在機加工含有沉淀物的奧氏體HNS或奧氏體HIS之后的下列步驟：通過使奧氏體HNS或奧氏體HIS達到其奧氏體化溫度來再次溶解沉淀物或使沉淀物處于溶解狀態，然后足夠快速地冷卻奧氏體HNS或奧氏體HIS以避免沉淀物的再次形成。

此特征是非常有利的，因為當需要時，此特征使得可以在奧氏體HNS或奧氏體HIS部件已被機加工之后消除沉淀物。在鐘表的特定情況下，可以利用這種可能性從外部元件(表殼中間部件、表殼后蓋、表圈、表冠、按鈕、扣鉤、鏈節等)消除沉淀物，以使得材料盡可能均質并且消除殘余應力。所得到的鋼由此將具有改進的耐蝕性和更高的延展性。當希望制造珠寶首飾時情況也是如此。

根據本發明的一個補充特征，為了在機加工之前在奧氏體HNS或奧氏體HIS中形成沉淀物，提供一種奧氏體HNS或奧氏體HIS合金，使該合金達到其奧氏體化溫度或在其奧氏體化溫度下燒結，然后，使所述奧氏體HNS或奧氏體HIS合金的溫度直接從奧氏體化溫度足夠緩慢地降低，以便在所得到的奧氏體HNS或奧氏體HIS結構中出現鉻和/或鉬的氮化物、碳化物或碳氮化物類型的沉淀物，然后，使奧氏體HNS或奧氏體HIS最終返回環境溫度。