[发明专利]一种超级双相不锈钢叶轮轴制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金锻造热处理领域，具体涉及一种超级双相不锈钢叶轮轴制造方法。

背景技术

现有奥氏体不锈钢316L（00Cr17Ni12Mo2）强度低，强度只有Rm500-520MPa，2205（00Cr22Ni5Mo3N）双相不锈钢强度也只有560-620MPa满足不了叶轮轴强度750-895MPa的要求。只有超级双相不锈钢，00Cr25Ni7Mo3.7WCuN可以尝试。我国双相不锈钢还刚刚起步，双相不锈钢加工都很困难，超级双相不锈钢的制造就难上加难了,并且其抗腐蚀能力还需进一步提高。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种超级双相不锈钢叶轮轴制造方法，此方法可以通过化学成分的优化组合，既能保证其理化性能，又能进一步提高其抗腐蚀性。

本发明的实现由以下技术方案完成：

一种超级双相不锈钢叶轮轴制造方法，其特征在于：所述制造方法具有如下步骤：

(a)  制备和熔炼具有如下质量百分比的钢锭: C≤0.03、Mn≤1.00、Si≤1.00、Ni 6.00-8.00、Cr 24.00-26.00、Mo 3.00-4.00、W 0.5-1.0、N 0.2-0.3、Cu 0.5-1.0，并且S和P含量尽量低，并满足S≤0.010、P≤0.030的要求。

(b)  将步骤(a）中的钢锭进行超纯净化熔炼，排除其非内部金属夹杂物和气体；

(c)  将步骤(b) 中的钢锭进行头尾切除；

(d)  将步骤(c) 中的钢锭在锻造温度980-1050℃、锻造比＞4下进行低温锻造直至锻透；

(e)  对步骤(d）中生成的所述钢锭在不超过1100℃的情况下进行固溶热处理；

(f)  对步骤(e) 中的钢锭进行叶轮轴的成型加工。

步骤(b)的具体步骤如下：将步骤(a)中的钢锭放入电弧炉熔炼，将其充分氧化、还原，并多次耙渣将非金属夹杂物排除干净，使其C≤0.030，之后将钢锭用真空精炼炉精炼，减少钢锭中的气体，使其O≤20PPm、H≤2PPm。

步骤(b)的熔炼过程中采用EAF+VODC真空精炼炉精炼。

步骤(e)的固溶热的温度控制在980-1050℃的范围内，并且在固溶热处理完成后使钢锭达到R_m:750-895MPa、Rp_0.2≥550MPa、A₅≥25%的既定要求。

本发明的优点是：克服现有技术316L、2205钢种在使用性能上的不足，填补国内空白,为国内首创，工艺简单方便易控制，通过优化配方制造出的产品能保证其理化性能，并拥有高强度、抗腐蚀性强等优点。

附图说明

图1是本发明优化配方表；

图2是本发明的Schaeffher曲线图；

图3是本发明的Delong曲线图。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

实施例：如图2、3所示，本实施例化学成份双相比设计参照Schaeffher曲线图及Delong曲线图。

计算：镍当量=%Ni+30%C+0.5%Mn+0.33%Cu+40%B

      铬当量=%%Cr+5Mo+1.5%Si+0.5%Nb

双相钢常规双相比即镍当量γ与铬当量α的配比为60%∶40%，或40%∶60%。而经过镍当量、铬当量测算γ：α为55%∶45%时比较理想，出钢量保持γ∶α为55%：45%，炼钢时误差控制在2-3%为宜。

经过测算得出的各个元素优化配方表如图1所示(Wt%)：

C≤0.03、Mn≤1.00、Si≤1.00、Ni 6.00-8.00、Cr 24.00-26.00、Mo 3.00-4.00、W 0.5-1.0、N 0.2-0.3、Cu 0.5-1.0、S≤0.010、P≤0.030，其中强化元素C、Ni、Mo、W、N取上限，Mn、Cr可以取中限，P、S可以取下限，尽量低。此外本实施例的PRE(耐点腐蚀系数)： %Cr+3.3%Mo+16%N≥40。

本实施例在具体实施时，通过以下方法实现：

第一步，按照以上所述的优化配方熔炼钢锭。