[发明专利]一种00Cr17Ni14Mo2不锈钢阀块的加工方法

说明书

本发明公开了一种00Cr17Ni14Mo2不锈钢阀块的加工方法，该不锈钢阀块适合在高压、腐蚀环境下使用，尤其可用于制作高渗透腐蚀气氛下使用的高压阀门。制备步骤包括真空熔炼铸造，按照比例配制合金料，通过真空熔炼得到铸锭；合金的质量百分比组成为：Ni 10～15wt％，Cr 15～18wt％，Mo 2～3wt％，其余为Fe；热锻或热轧开坯获得挤压坯料；中温静液挤压获得方截面厚板料；冷压强化整形处理获得阀块；低温去应力热处理。采用本发明加工工艺制造的00Cr17Ni14Mo2不锈钢阀块兼具高强度、高韧性、高耐蚀、高气密等特性，可用于制造阀体类零件，尤其适于高渗透腐蚀气氛下使用的高压阀门的阀体零件。

技术领域

本发明涉及一种制造高强高韧00Cr17Ni14Mo2不锈钢阀块的加工方法，具体而言，涉及高压、腐蚀环境下使用的，尤其适于高渗透腐蚀气氛下高压阀门使用的00Cr17Ni14Mo2不锈钢的阀体的加工工艺。

背景技术

00Cr17Ni14Mo2是纯净化奥氏体不锈钢，因含C量低，镍、铬量高，所以耐蚀性好，其耐腐蚀性高于304不锈钢。00Cr17Ni14Mo2耐晶间腐蚀性好，而且韧性极好，耐腐优异，耐酸性好，有良好的综合性能和工艺性，因此在石油、化工、核电阀门中得到大量应用。但此钢强度、硬度偏低，为了获得较好的硬化组织以适于制造高压阀门，通常采用大的冷加工率以提高材料的力学性能，但常规冷加工获得的高强状态，材料韧性和耐蚀性降低较多，难以满足特殊气氛高压条件下安全性和耐久性的使用要求。因此，通过改进加工工艺，使00Cr17Ni14Mo2合金同时具备高强、高韧、并保持良好的耐蚀性能，成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强高韧00Cr17Ni14Mo2阀块材料的制备方法，解决传统工艺中该材料强度和韧性难以同步提高且单纯依靠冷加工实现材料强化所导致的耐蚀性降低、高压安全性下降等问题。

本发明00Cr17Ni14Mo2阀块材的制备工艺，首先采用真空熔炼制作低碳低硫低磷纯净化坯料，通过中温静液挤压形变处理方法获得细小均匀组织，在提高材料强度的同时，保持很高的工艺塑性。通过小加工率冷压变形，获得接近阀体尺寸的板料，无需再进行机械加工，保留了完整的加工流线的同时对厚度方向高压危险表面进行了强化处理。最后经过低温热处理，得到的高强度00Cr17Ni14Mo2阀块板料，这种板料表层具有较高的硬度强度，芯部高强高韧，同时具有良好的安全性、耐蚀性，可以直接加工出高压阀块。

一种高强高韧00Cr17Ni14Mo2阀块的制备方法，包括如下主要步骤：

(1)真空熔炼铸造：按照比例配制合金料，通过真空熔炼得到铸锭；合金的质量百分比组成为：Ni 10～15wt％，Cr 15～18wt％，Mo 2～3wt％，其余为Fe；

(2)热锻或热轧开坯获得挤压坯料；

(3)中温静液挤压获得方截面厚板料；

(4)冷压强化整形处理获得阀块；

(5)低温去应力热处理。

步骤(1)中，合金的质量百分比组成优选为：Ni 13～15wt％，Cr 16～18wt％，Mo2～3wt％，其余为Fe；更优选为：Ni 13～14wt％，Cr 15.5～17.5wt％，Mo 2～2.5wt％，其余为Fe；最优选为：Ni 14wt％，Cr 17wt％，Mo 2wt％，其余为Fe。

经过真空熔炼获得的纯净铸锭中，杂质的含量为：C≤0.025wt％，S≤0.02wt％，P≤0.02wt％。

步骤(2)中，热锻或热轧开坯时，锻造比大于4，终锻温度大于900℃，水冷冷却。热锻或热轧开坯获得的挤压坯料(棒坯)的晶粒度不小于3级。