[发明专利]一种HR-2抗氢钢棒材的锻制方法

说明书

本发明提供了一种HR‑2抗氢钢棒材的锻制方法，包括以下步骤：a)将HR‑2抗氢钢钢锭进行压机镦拔开坯，得到坯料；b)将步骤a)得到的坯料进行精锻机锻造，得到HR‑2抗氢钢棒材；所述精锻机锻造的总变形率为45％～60％。与现有技术相比，本发明提供的锻制方法针对HR‑2抗氢钢的特点，采用“压机镦拔开坯+精锻机锻造成材”的新工艺，制备得到了HR‑2抗氢钢棒材；锻制过程中，产品不易开裂，晶粒细小、均匀，且探伤满足GB/T4162A级要求。实验结果表明，本发明提供的锻制方法得到的HR‑2抗氢钢棒材不易开裂，开坯成材率在80％以上，同时晶粒细小、均匀，晶粒度为7～8级；并且，超声波探伤基本无组织杂波反射，满足GB/T4162A级要求。

技术领域

本发明涉及金属材料加工技术领域，更具体地说，是涉及一种HR-2抗氢钢棒材的锻制方法。

背景技术

HR-2抗氢钢具有优异的抗氢损伤力及良好的综合力学性能而被广泛应用于石油化工及石油天然气、核、航空、航天等工程系统中。HR-2抗氢钢主要由Fe、Cr、Mn、Ni、Si组成，除具有一般奥氏体不锈钢所具有的稳定性和抗腐蚀性外，还具有比其他奥氏体钢高得多的屈服强度和良好的抗氢脆性能。

从目前应用情况来看，HR-2抗氢钢是我国从上世纪八十年代开始自主研制，由攀钢集团江油长城特殊钢有限公司与中科院沈阳金属所、中国工程物理研究院合作研制的储氢装置用材，要求在饱和充氢状态下仍具有良好的力学性能。但是，该材料对晶粒度及探伤要求要求非常苛刻，生产过程中经常出现锻制开裂、锻材晶粒度不均匀和探伤不合的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种HR-2抗氢钢棒材的锻制方法，本发明提供的锻制方法得到的HR-2抗氢钢棒材不易开裂，晶粒细小、均匀，且探伤满足GB/T4162A级要求。

本发明提供了一种HR-2抗氢钢棒材的锻制方法，包括以下步骤：

a)将HR-2抗氢钢钢锭进行压机镦拔开坯，得到坯料；

b)将步骤a)得到的坯料进行精锻机锻造，得到HR-2抗氢钢棒材；

所述精锻机锻造的总变形率为45％～60％。

优选的，步骤a)中所述HR-2抗氢钢钢锭包括以下质量分数的组分：小于等于0.045％的C，8.00％～10.00％的Mn，小于等于1.00％的Si，小于等于0.035％的P，小于等于0.015％的S，19.00％～21.50％的Cr，5.50％～8.00％的Ni，0.20％～0.36％的N和余量的Fe。

优选的，步骤a)中所述压机镦拔开坯为2000t压机两镦两拔开坯。

优选的，所述2000t压机两镦两拔开坯的过程具体为：

将HR-2抗氢钢钢锭依次进行开坯加热、第一次镦拔、回炉加热和第二次镦拔，锻后空冷得到坯料。

优选的，所述开坯加热的温度为1220℃～1240℃，保温时间为6h～10h；所述回炉加热的温度为1220℃～1240℃，保温时间为6h～10h。

优选的，步骤b)中所述精锻机锻造为1800t精锻机四道次锻造。

优选的，所述1800t精锻机四道次锻造的过程具体为：

将坯料依次进行锻造加热、第一道次锻造、第二道次锻造、第三道次锻造、第四道次锻造和终锻，锻后空冷得到HR-2抗氢钢棒材。

优选的，所述锻造加热的温度为1130℃～1150℃，保温时间为3h～5h。

优选的，所述第一道次锻造的变形率为10％～15％；所述第二道次锻造的变形率为30％～35％；所述第三道次锻造的变形率为13％～20％；所述第四道次锻造的变形率为5％～10％。