CN102527892A - 一种高电阻率、高磁导率马氏体不锈钢锻件制造方法 - Google Patents

一种高电阻率、高磁导率马氏体不锈钢锻件制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及冶金类领域，具体涉及一种高电阻率、高磁导率马氏体不锈钢锻件制造方法，其特征在于：所述制造方法具有如下步骤：冶炼、锻造、粗加工和性能热处理和成型加工。本发明的优点是：工艺简单方便易控制，制造出的锻件能保证其高电阻率、高磁导率和涡流损失少，并且在室温或者高温情况下都能保持其力学性能、冲击功的性能要求。

Description

一种高电阻率、高磁导率马氏体不锈钢锻件制造方法
技术领域
本发明涉及冶金类领域，具体涉及一种高电阻率、高磁导率马氏体不锈钢锻件制造方法。
背景技术
高电阻率、高磁导率1Cr17Ni2马氏体不锈钢的生产均无国际和国内标准。这一特殊性能，其目的是为了满足锻件导磁优良，涡流损失少。提高部件整体性能的要求，这是近世纪刚问世的新材料，提出的新要求。
高电阻率、高磁导率马氏体不锈钢材料的制造关键技术：一是化学成分的优化组合，既保证高电阻率、又保证高磁导率的合金元素的配制。二是保证室温、高温（300℃）力学性能、冲击功的性能要求。其次是锻件对非金属夹杂物、晶粒度进行严格规定。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种高电阻率、高磁导率马氏体不锈钢锻件制造方法，此方法可以通过化学成分的优化组合，既能保证高电阻率、又能保证高磁导率，实现对高电阻率、高磁导率马氏体不锈钢的快速高效优质的生产。
本发明的实现由以下技术方案完成：
一种高电阻率、高磁导率马氏体不锈钢锻件制造方法，其特征在于：所述制造方法具有如下步骤：
(a) 制备和铸造具有如下重量百分比的钢锭: C 0.13-0.16、Mn 0.50-0.60、Si 0.60-0.80、Ni 2.00-2.50、Cr 16.50-17.50、Co≤0.08，并且S≤0.015、P≤0.020；
(b) 将步骤(a）中的钢锭的头部切除5%，尾部切除6%；
(c) 将步骤(b) 中的钢锭低温预热后升至锻造加热温度1080℃-1250℃，保温2-2.5小时；在锻造温度1150-750℃、每火次锻造比≥2，总锻造比≥5的情况下进行出炉锻造；
(d) 将步骤(c）中的锻件进行锻后退火，锻后冷却至320-350℃实行二次贝氏体转变，再进退火炉，按750℃保温24小时后出炉空冷；
(e) 将步骤(d）中生成的所述锻件进行粗加工并进行超声波探测；
(f) 将步骤(e）中超声波探伤合格的锻件进行性能热处理；
(g) 将步骤(f) 中的锻件进行锻件的成型加工。
步骤(a)的冶炼过程中采用中频感应电炉，并经电渣重熔精炼。
步骤(f）的性能热处理的具体步骤如下：在1050-1080℃下进行淬火并保温2.5-3小时后油冷至室温，放置8-12小时并观察，如有裂纹倾向即行回火，在720℃保温7小时后油冷至室温1-2次，之后在室温下放置24小时再在700℃进行回火，保温8小时后油冷至室温。
本发明的优点是：工艺简单方便易控制，制造出的锻件能保证其高电阻率、高磁导率和涡流损失少，并且在室温或者高温情况下都能保持其力学性能、冲击功的性能要求。
附图说明
图１是本发明的优化组合配比表；
图2是本发明磁导率表；
图3是本发明力学性能表。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
实施例：如图1所示，本实施例采用的化学成分如下（Wt%）
C 0.13-0.16、Mn 0.50-0.60、Si 0.60-0.80、Ni 2.00-2.50、Cr 16.50-17.50、Co≤0.08，有害元素S、P尽量低。使铁素体、奥氏体保持适当比例，可以既保证力学性能又保证电磁性能。
电阻率（75℃）≥0.78Ωmm 2 /m。本实施例的磁导率和力学性能如图2、3所示：非金属夹杂物（粗、细），A.B.C.D均≤2级，Σ（粗、细）总和均≤6.5级。晶粒度：6级或更细。
本实施例在具体实施时，通过以下方法实现：
第一步，冶炼：采用中频感应炉+电渣重熔：优化配比如图1所示，规格为φ500（2t/支）电渣锭，电渣锭出模后进行（≈850℃）不少于8小时退火。
第二步，锻造，其中锻造过程可以分为两个步骤：
(1)首先锯电渣锭头部切除5%，尾部切除6%。
(2)之后低中温预热后升至锻造加热温度1080-1250℃，保温2-2.5小时出炉锻造。在1150℃-750℃的锻造温度范围，每火次锻造比≥2，总锻造比≥5的情况下进行出炉锻造，以获得致密细晶粒锻件，并控制铁素体形态。
第三步，锻后退火：锻后冷却至320-350℃实行二次贝氏体转变，进退火炉，按750℃保温24小时后，出炉空冷以消除锻后白点等缺陷。
第四步，粗加工：锻件粗加工至接近锻件交货尺寸，单边+5-6mm。此步骤完成后可用超声波探测检验锻件的内部缺陷。
第五步，性能热处理：
淬火：1050-1080℃保温2.5-3小时油冷至室温。
淬火后放置8-12小时，并观察，如有裂纹倾向即行回火。
回火：720℃保温7小时后油冷至室温（可以1-2次），以满足力学性能要求。室温放置24小时再进行回火700℃保温8小时后油冷至室温，力学性能不变，满足电磁性能要求。
热处理后组织：板条马氏体和质量百分比为30%的铁素体。
第六步，对热处理后的锻件进行成型加工，使其尺寸、结构符合技术要求。
当制造完成之后，对生产出来的产品进行超声波探伤，理化测试、电阻率、磁导率测试。
综上所述，经检验，产品的检测结果符合验收技术条件并且具有优良的性能。

Claims (3)

1.一种高电阻率、高磁导率马氏体不锈钢锻件制造方法，其特征在于：所述制造方法具有如下步骤：
制备和铸造具有如下重量百分比的钢锭: C 0.13-0.16、Mn 0.50-0.60、Si 0.60-0.80、Ni 2.00-2.50、Cr 16.50-17.50、Co≤0.08，并且S≤0.015、P≤0.020；
将步骤(a）中的钢锭的头部切除5%，尾部切除6%；
将步骤(b) 中的钢锭低温预热后升至锻造加热温度1080℃-1250℃，保温2-2.5小时；在锻造温度1150-750℃、每火次锻造比≥2，总锻造比≥5的情况下进行出炉锻造；
将步骤(c）中的锻件进行锻后退火，锻后冷却至320-350℃实行二次贝氏体转变，再进退火炉，按750℃保温24小时后出炉空冷；
将步骤(d）中生成的所述锻件进行粗加工并进行超声波探测；
将步骤(e）中超声波探伤合格的锻件进行性能热处理；
将步骤(f) 中的锻件进行锻件的成型加工。
2.根据权利要求1所述的一种高电阻率、高磁导率马氏体不锈钢锻件制造方法，其特征在于：步骤(a)的冶炼过程中采用中频感应电炉，并经电渣重熔精炼。
3.根据权利要求1所述的一种高电阻率、高磁导率马氏体不锈钢锻件制造方法，其特征在于：步骤(f）的性能热处理的具体步骤如下：在1050-1080℃下进行淬火并保温2.5-3小时后油冷至室温，放置8-12小时并观察，如有裂纹倾向即行回火，在720℃保温7小时后油冷至室温1-2次，之后在室温下放置24小时再在700℃进行回火，保温8小时后油冷至室温。
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