[发明专利]一种含钨高铬马氏体不锈钢锻造方法

说明书

本发明涉及钢铁冶金技术领域，公开了一种含钨高铬马氏体不锈钢锻造方法。该方法包括以下步骤：(1)首次快锻制坯：将含钨高铬马氏体不锈钢原始电渣锭加热、保温，然后依次进行纵向锻压和横向拔长，得到首次快锻钢坯；(2)二次快锻制坯：将首次快锻钢坯加热、保温，再次进行纵向锻压和横向拔长，得到二次快锻钢坯；(3)精锻成材：将二次快锻钢坯加热、保温，然后进行径向锻击，得到成品棒材；(4)退火：将成品棒材空冷，加热、保温，再次空冷。本发明所述的方法制备的含钨高铬马氏体不锈钢成品棒材的析出相得到了有效的改善，显微组织中无Laves相，同时成品棒材中铁素体的含量≤1％，晶粒度≥5级。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，具体涉及一种含钨高铬马氏体不锈钢锻造方法。

背景技术

含钨高铬马氏体不锈钢10Cr11Co3W3NiMoVNbNB超超临界汽轮机组用叶片材料，在传统Cr12型马氏体钢的基础上添加了Co、W、V、Nb、N和B等元素，具有良好的热强性、较高的蠕变强度以及优良的抗高温腐蚀性能，被广泛的用于制作超(超)临界汽轮机机组叶片、螺栓等部件。作为汽轮机组的核心部件，叶片的长期稳定性是保证安全生产、降低运营风险的必要条件。但是，该钢中Si的含量≤0.10％，Al的含量≤0.015％，B的含量为0.010％-0.025％，Nb的含量为0.05％～0.12％，属低Si、低Ai、含B、Nb易烧损元素的叶片钢；另一方面，该材料析出相复杂(M23C6型碳化物、MX型碳(氮)化物、Laves相等)且含W的含量为2.40％-3.00％，W元素属易偏析元素，易形成Laves相，同时产品性能指标要求严格(铁素体≤1％，晶粒度≥5级)，在实际生产过程中析出相的控制难度系数大，易造成析出相分布不均，进而影响材料的性能。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的含钨高铬马氏体不锈钢在锻造过程中易形成Laves相，造成析出相分布不均，进而影响材料性能的问题，提供一种含钨高铬马氏体不锈钢锻造方法，该方法采用“两镦两拔+精锻成材”技术，优化设计各镦拔道次变形量，严格控制变形温度，从而有效地改善了含钨高铬马氏体不锈钢的显微组织晶粒度及析出相的分布，进而改善含钨高铬马氏体不锈钢的性能。

为了实现上述目的，本发明提供了一种含钨高铬马氏体不锈钢锻造方法，该方法包括以下步骤：

(1)首次快锻制坯：将含钨高铬马氏体不锈钢原始电渣锭加热、保温，然后依次进行纵向锻压和横向拔长，得到首次快锻钢坯；

(2)二次快锻制坯：将首次快锻钢坯加热、保温，再次进行纵向锻压和横向拔长，得到二次快锻钢坯；

(3)精锻成材：将二次快锻钢坯加热、保温，然后进行径向锻击，得到成品棒材；

(4)退火：将成品棒材空冷，加热、保温，再次空冷。

优选地，在步骤(1)中，所述含钨高铬马氏体不锈钢原始电渣锭包括0.08-0.13重量％的C、0.35-0.65重量％的Mn、0-0.1重量％的Si、0-0.015重量％的P、0-0.01重量％的S、10-10.5重量％的Cr、0.5-0.7重量％的Ni、0.1-0.4重量％的Mo、3-3.5重量％的Co、2.4-3重量％的W、0.15-0.25重量％的V、0.05-0.12重量％的Nb、0.02-0.035重量％的N、0.01-0.025B、0-0.015重量％的Al、0-0.05重量％的Ti和0-0.0035重量％的O。

优选地，所述含钨高铬马氏体不锈钢原始电渣锭还需要将As、Sn、Pb、Sb和Bi五种有害成分的含量控制在以下范围：As≤0.02重量份％、Sn≤0.02重量份％、Pb≤0.01重量份％、Sb≤0.01重量份％和Bi≤0.01重量份％。

优选地，As、Sn、Pb、Sb和Bi的总重量之和≤0.045重量％。

优选地，在步骤(1)中，将含钨高铬马氏体不锈钢原始电渣锭加热至温度为1170-1190℃，保温时间为8-12h。