[发明专利]一种奥氏体不锈钢锻件晶粒细化的方法有效

专利信息
申请号: 201910071181.X 申请日: 2019-01-25
公开(公告)号: CN109735696B 公开(公告)日: 2019-10-29
发明(设计)人: 李刚亮;石宏亮;吴金波;邹琪 申请(专利权)人: 无锡市法兰锻造有限公司
主分类号: C21D8/00 分类号: C21D8/00
代理公司: 广州市红荔专利代理有限公司 44214 代理人: 关家强
地址: 214161 江苏省*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 奥氏体不锈钢 锻件 锻造 锻造比 锻造件 热处理 晶粒细化 不锈钢钢锭 晶间腐蚀 综合性能 晶粒 冲击功 保温 屈服 变形
【说明书】:

发明公开了一种奥氏体不锈钢锻件晶粒细化的方法,包括以下步骤:S1、锻造:对不锈钢钢锭进行锻造,锻造的始锻造温度为1000‑1200℃,终锻造温度为720‑850℃;变形速率为0.01‑0.45S‑1,总锻造比不小于3,最后一个火次锻造比不小于总锻造比的20%;S2、热处理:将步骤S1得到的锻造件在1000‑1200℃下进行热处理,保温时间为1.0‑2.0min/mm,即得奥氏体不锈钢锻件。与现有技术相比,本发明的奥氏体不锈钢锻件的晶粒更均匀,更细小,具有良好的抗晶间腐蚀性能,同时增加了奥氏体不锈钢锻造件的抗拉强度、屈服强度和冲击功,提高了奥氏体不锈钢锻造件的综合性能。

技术领域

本发明属于锻造及热处理技术领域,具体涉及一种奥氏体不锈钢锻件晶粒细化的方法。

背景技术

奥氏体不锈钢是是碳在γ-Fe中的固溶体,无磁性,具有很高的韧性和塑性,耐腐蚀性能非常好。由于独特的耐蚀性和易加工性,奥氏体不锈钢在石油、化工、医疗、环保、食品等行业得到了广泛应用。

奥氏体不锈钢铸件在形成过程中会出现缩孔缩松、偏析、气孔、微裂纹、非金属夹杂等问题,严重降低了铸件的性能,在日常生产中带来了极大的危害。即使经过完全退火等后期热处理方式,这些缺陷也不会完全被消除。

晶粒的细化处理是提高不锈钢材料性能的一种有效手段。细化晶粒既能有效的消除材料的缩孔缩松、非金属夹杂物,也能防止裂纹的扩展,提高不锈钢的强度与塑性,并且提高其耐腐蚀性能。

目前常用的合金晶粒的细化方法多为加热法和快速冷却法,如碳钢和合金钢可以通过热处理,重新奥氏体化,形成新的奥氏体晶粒,细化晶粒。但奥氏体不锈钢是单相奥氏体组织,在热处理过程中没有组织相变,因此,不能通过热处理改变组织和细化奥氏体晶粒。

CN107604140A公开了一种奥氏体不锈钢锻件晶粒细化的制造工艺,包括以下步骤:步骤一:锻前对奥氏体不锈钢锻件进行准备处理,将需要锻造的奥氏体不锈钢锻件擦净后放置在锻炉内,所述锻炉的温度控制在600~650℃,所述奥氏体不锈钢锻件在锻炉内保温2~4分钟;步骤二:在设定的锻造温度范围内锻造,所述锻造温度的中下限为1000~850℃,所述奥氏体不锈钢锻件经锻造变形,所述锻造的变形量为≥10%;步骤三:对锻造成型后的奥氏体不锈钢锻件进行水冷冷却,使奥氏体不锈钢锻件表面温度迅速下降;步骤四:锻后归类,将水冷降温后的奥氏体不锈钢锻件贴上标签,然后归类入库,该发明通过多火次锻造,防止了奥氏体不锈钢锻件裂纹的产生。

CN104651589A公开了一种细化316LN奥氏体不锈钢晶粒的热变形工艺,将固溶处理后的316LN奥氏体不锈钢以10℃/s的速率加热至1200℃,保温90秒;材料内外温度均匀后以5℃/s的速率冷却至1080℃,保温7min后以0.03s-1的应变速率进行热压缩这个过程的温度维持恒定,应变量达到0.8时取出材料水淬,获得再结晶充分、细小均匀的奥氏体组织,晶粒度≥9.5级,该发明通过固溶处理后的加热和冷却处理,细化了晶粒,避免了材料的开裂。

到目前为止,晶粒细化的研究已取得了很大发展,但大多以快速冷却法为主,但快速冷却法对晶粒度的控制性较差,导致晶粒大小不均匀,同时对不锈钢的强度、塑性和耐腐蚀性能的改进效果并不佳,无法满足市场的需求,因此,亟需开发一种可控性好的奥氏体不锈钢锻件晶粒细化的方法。

发明内容

本发明提供了一种奥氏体不锈钢锻件晶粒细化的方法,通过调整锻造和热处理的参数,利用动态再结晶和静态再结晶相结合细化了晶粒,解决了传统快速冷却法产生的晶粒大小不均匀的问题,同时有效提升了奥氏体不锈钢品质。

为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种奥氏体不锈钢锻件晶粒细化的方法,包括以下步骤:

S1、锻造:

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