[发明专利]一种高碳马氏体不锈钢管材减量化的制备方法

说明书

本发明属于金属加工技术领域，具体涉及一种高碳马氏体不锈钢管材减量化的制备方法。本发明的制备方法包括熔炼、热轧、加热、热穿孔、保温加热、修磨和冷轧，本发明将三辊斜轧机与保温炉通过传送轨道直接连通，避免了二次加热的工艺控制，优化了保温工艺，进行分阶段降温，通过温度的控制避免了奥氏体直接向马氏体转变，使得管坯获得塑性极好的索氏体组织，加强了对各环节的温度控制，考虑到了冷却出炉温度、修磨温度、锯切头尾、轧制速率等因素导致管坯温度升高的风险，解决了高碳马氏体冷轧加工难度大，不利于后续加工的难题，能够提高生产效率和成材率，降低生产成本，制得的不锈钢的强韧性好，耐腐蚀性能优异。

技术领域

本发明属于金属加工技术领域，具体涉及一种高碳马氏体不锈钢管材减量化的制备方法。

背景技术

马氏体不锈钢是材料在一定介质中加热到Ac1温度以上时，铁素体相变成奥氏体，冷却方式为空冷时也能够得到马氏体的不锈钢。马氏体不锈钢淬透性很好，这使得马氏体不锈钢残余应力很大，有时还会引起表面裂纹。并且由于其经过热处理后一般得到马氏体组织，会使工件硬度增加而难以进行切削加工，因此热加工后应进行软化退火处理。由于以上的优点及缺点，所以马氏体不锈钢主要用于制作汽轮机叶片、耐磨零件以及阀体，而高碳马氏体不锈钢还适合制作耐蚀环境下的轴承。高碳马氏体不锈钢轴承的制作一般采用马氏体不锈钢经过钻床打孔到制定尺寸，再经过热处理磨削才能使用，材料利用率低，成本高，而且生产效率极低。

目前关于马氏体不锈钢的标准有GB 24512.3-2014《核电站用无缝钢管 第3部分不锈钢无缝钢管》规定了不锈钢无缝管的分类及代号、尺寸、外形、重量及允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量文件，该标准只涉及到了奥氏体不锈钢，对马氏体不锈钢并未规定。GB/T 1220-2007《不修钢棒》和GB/T 1221-2007《耐热钢棒》对圆钢、扁钢、方钢及六角钢进行了规定，不涉及管材。GB/T 14975-2012《结构用不锈钢无缝钢管》和GB/T 14976-2012《流体输送用不锈钢无缝钢管》只规定了S42020以下的低碳马氏体不锈钢的化学成分及性能，并未对加工方法进行介绍。GB/T 18254-2016《高碳铬轴承钢》未涉及马氏体不锈钢。GJB 2294A-2014《航空用不锈钢及耐热钢棒规范》虽然涉及了马氏体不锈钢的加工方法及性能，但未对管材的加工进行说明。

现有马氏体不锈钢管材减量化的制备方法的专利大多涉及低碳低硬度马氏体不锈钢的制备，申请公布号为CN 102363863 A 的专利公开了一种20Cr13氏体不锈钢管坯及制备方法，属于低碳马氏体钢，国标中有规定。申请公布号为CN 102489944 A的专利公布了2Cr13矩形管材的加工方法，属于低碳马氏体钢，国标中有规定。申请公布号 CN 103981444A介绍了一种20Cr13马氏体不锈钢管坯及制备方法，属于低碳马氏体钢，国标中有规定。现有马氏体不锈钢基本上都是采用熔炼、浇注、穿孔、退火、冷轧（冷拉）等工序进行制备，属于低碳低硬度马氏体不锈钢领域，而当碳含量质量百分比达到0.30%以上时，由于现有方法的局限性，使得产品的生产成本高，或者工艺达不到要求，无法满足用户实际使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种高碳马氏体不锈钢管材减量化的制备方法。本发明将三辊斜轧机与保温炉通过传送轨道直接连通，避免了二次加热的工艺控制，优化了保温工艺，进行分阶段降温，通过温度的控制避免了奥氏体直接向马氏体转变，使得管坯获得塑性极好的索氏体组织，加强了对各环节的温度控制，考虑到了冷却出炉温度、修磨温度、锯切头尾、轧制速率等因素导致管坯温度升高的风险，解决了高碳马氏体冷轧加工难度大，不利于后续加工的难题，制得的不锈钢的强韧性好，耐腐蚀性能优异。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高碳马氏体不锈钢管材减量化的制备方法，其特征在于，该高碳马氏体不锈钢管材减量化的制备方法具有以下特征：

一种高碳马氏体不锈钢管材减量化的制备方法，包括以下步骤：