CN102601282A - 一种z2cnd18-12n控氮不锈钢锻造工艺 - Google Patents
一种z2cnd18-12n控氮不锈钢锻造工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102601282A CN102601282A CN2012100587308A CN201210058730A CN102601282A CN 102601282 A CN102601282 A CN 102601282A CN 2012100587308 A CN2012100587308 A CN 2012100587308A CN 201210058730 A CN201210058730 A CN 201210058730A CN 102601282 A CN102601282 A CN 102601282A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- forging
- temperature
- content
- stainless steel
- z2cnd18
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
一种Z2CND18-12N控氮不锈钢锻造工艺，涉及不锈钢材料的加工方法，采用控制了化学成分的原材料，通过三段升温方法和热处理中选择较低的固溶处理温度，热处理中升温速度≤150℃/h，保温时间按1.5min/mm计算，且不少于2.5小时。使用本发明的方法，加工的Z2CND18-12N控氮不锈钢锻材，在高温350℃强度稳定达到460MPa以上，能够满足核电工业的部件制造要求，可以用来制造核电管道法兰等重要部件。
Description
技术领域
本发明涉及一种不锈钢的锻造工艺，尤其涉及的是一种标号为Z2CND18-12N的控氮不锈钢的锻造工艺。
背景技术
Z2CND18-12N是控氮奥氏体不锈钢材料，按NF标准钢号编制牌号，在核电行业内广泛使用，比如在核电管道中，法兰的制造材料多数就是采用这种材料。一般的终端使用中，需要进行一定的锻造工艺，锻造后技术要求是在350℃高温状态下的抗拉强度达到445MPa以上。由于我国基础材料科学的落后，使国内生产的材料很难满足要求，例如，同一个牌号的钢材，进口材料能达到性能要求，国内钢厂生产出来的材料就达不到要求。特别是在控氮不锈钢Z2CND18-12N高温强度不合格的问题上，一直困扰着很多厂家。现有的Z2CND18-12N国产锻件，实际指标很不稳定，多数达不到要求，即使通过重新热处理也难以改善。
发明内容
本发明的目的是发明一种Z2CND18-12N控氮不锈钢锻造工艺，实现锻造后的Z2CND18-12N控氮不锈钢能达到高温高强度的要求。
所采用的技术手段是：一种Z2CND18-12N控氮不锈钢锻造工艺，包括原料控制、加热锻造和热处理步骤，其特征是：所述的加热锻造包括锻坯加热工序和锻造变形工序，首先是锻坯加热工序，锻坯加热包括低中高三段升温，低温段550℃、中温段850℃、高温段1150~1200℃，然后进行锻造变形工序，锻造比要求≥4，锻造变形工序依次进行钢锭倒棱、拔长、热剁、镦粗、拔长，始锻温度1150~1200℃，终锻温度控制在850℃以上，精整温度最低为800℃，最后一个火次锻造变形量大于20％；所述的热处理工艺中固溶处理温度控制在1050~1080℃，热处理中升温速度≤150℃/h，保温时间按1.5min/mm计算，且不少于2.5小时。
所述的原料控制为将锻造原料成分控制在以下范围内，C含量0.02%~0.35%，Si含量0.40%~0.60%， Mn含量1.70%~2.00% ，P、S元素含量＜0.01% ，Cr含量17.5%~18.2%，Ni含量11.7%~ 12.5%，N含量0.06% ~0.08%，A、B、C、D、Ds类夹杂物均不超过1.5级。
本发明的工艺，可以制造出耐高温的高强度Z2CND18-12N控氮不锈钢材料，通过加热达到350℃进行拉伸试验，该工艺的产品能满足核电工业的要求，可以用来制造如核电管道法兰和铸件等类的产品，寿命长、性能可靠安全。
具体实施方式
本发明的实施例， Z2CND18-12N控氮不锈钢锻造工艺，包括原料控制、加热锻造和热处理步骤，其中加热锻造包括锻坯加热工序和锻造变形工序。
本发明的工艺主要在三个方面采取了措施，使其产品在350℃强度稳定达到460MPa以上：
1、原材料的质量控制。原材料质量是决定锻件性能基础因素，包括合理的化学成分、尽可能低的杂质含量、冶炼方式等。
控制原料Z2CND18-12N控氮不锈钢材料的化学成分，将原材料的c含量标准值≤0.035％，为了提高强度，增加下限含量，控制在0.02％-0.35％；Si含量标准值≤1.00％，控制在0.40％-0.60％；Mn含量标准值≤2.00％，控制在1.70％-2.00％；P、S元素控制在0.01％以下，并尽可能低；Cr含量上限为18.2％、下限为17.5％；Ni的上限为12.5％、下限为11.7％；N元素标准值为≤0.08％，由于N有提高强度的作用，对于这种超低碳材料显得很重要，适当提高N含量有助于性能提升，将N含量控制到0.06％-0.08％；对材料的夹杂物含量进行严格控制，A、B、C、D、Ds类夹杂物分别不超过1.5级。冶炼方式采用电炉冶炼和真空脱气。
2、在锻造方面，合理控制锻造过程和锻造比，使变形过程合理有效。锻造加热采用天然气加热炉，热电偶测温，为保证加热均匀，采用三段升温，在低温阶段升温速度要慢，避免应力过大，低温保温时间要足够，到了高温阶段可以适当增加升温速度，其中低温段保温温度为550℃，中温段为850℃，高温段为1150-1200℃，保温时间按钢锭大小而定。锻造比要求≥4，锻造时，先进行钢锭倒棱，然后拔长，热剁后镦粗，再进行拔长等。始锻温度一般在1150-1200℃，不能超过1200℃，终锻温度一般控制在850℃以上，精整温度最低为800℃。为控制材料晶粒度，要求最后一个火次锻造变形量大于20％。
3、热处理采用多点精确控温电炉，严格按照工艺控制工件的堆放间隔，特别是选择较低的固溶处理温度，温度控制在1050-1080℃，合理把握升温速率、保温时间，使工件充分奥氏体化和均匀化，从而优化组织，提升机械性能。一般升温速度不大于150℃/h，保温时间按1.5min/mm计算，且最少不少于2.5小时。
通过以上三个方面的工艺改进，全面提升了Z2CND18-12N锻件的性能，解决了350℃高温状态下的抗拉强度指标不合格的问题。
Claims (2)
1.一种Z2CND18-12N控氮不锈钢锻造工艺，包括原料控制、加热锻造和热处理步骤，其特征是：所述的加热锻造包括锻坯加热工序和锻造变形工序，首先是锻坯加热工序，锻坯加热包括低中高三段升温，低温段550℃、中温段850℃、高温段1150~1200℃，然后进行锻造变形工序，锻造比要求≥4，锻造变形工序依次进行钢锭倒棱、拔长、热剁、镦粗、拔长，始锻温度1150~1200℃，终锻温度控制在850℃以上，精整温度最低为800℃，最后一个火次锻造变形量大于20％；所述的热处理工艺中固溶处理温度控制在1050~1080℃，热处理中升温速度≤150℃/h，保温时间按1.5min/mm计算，且不少于2.5小时。
2.根据权利要求1所述的一种Z2CND18-12N控氮不锈钢锻造工艺，其特征是：所述的原料控制为将锻造原料成分控制在以下范围内，C含量0.02%~0.35%，Si含量0.40%~0.60%， Mn含量1.70%~2.00% ，P、S元素含量＜0.01% ，Cr含量17.5%~18.2%，Ni含量11.7%~ 12.5%，N含量0.06% ~0.08%，A、B、C、D、Ds类夹杂物均不超过1.5级。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201210058730 CN102601282B (zh) | 2012-03-08 | 2012-03-08 | 一种z2cnd18-12n控氮不锈钢锻造工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201210058730 CN102601282B (zh) | 2012-03-08 | 2012-03-08 | 一种z2cnd18-12n控氮不锈钢锻造工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102601282A true CN102601282A (zh) | 2012-07-25 |
| CN102601282B CN102601282B (zh) | 2013-12-25 |
Family
ID=46519265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201210058730 Active CN102601282B (zh) | 2012-03-08 | 2012-03-08 | 一种z2cnd18-12n控氮不锈钢锻造工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102601282B (zh) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102989984A (zh) * | 2012-08-17 | 2013-03-27 | 大连大高阀门股份有限公司 | 锻压中腔通孔锻造工艺 |
| CN104722702A (zh) * | 2014-11-14 | 2015-06-24 | 上海新闵（东台）重型锻造有限公司 | 超临界机组高温蒸汽管道锻造成型工艺 |
| CN105369157A (zh) * | 2015-12-04 | 2016-03-02 | 苏州市神龙门窗有限公司 | 一种抗粘着耐磨不锈钢门框的处理工艺 |
| CN105506252A (zh) * | 2015-12-04 | 2016-04-20 | 苏州市吴中区胥口丰收机械配件厂 | 一种抗粘着耐磨耐低温法兰的处理工艺 |
| CN106077379A (zh) * | 2016-06-20 | 2016-11-09 | 安徽省瑞杰锻造有限责任公司 | 一种0Cr23Ni13耐热不锈钢的锻造工艺 |
| CN106567010A (zh) * | 2015-10-10 | 2017-04-19 | 江苏锦越航空合金材料有限公司 | 一种耐腐蚀不锈钢及其生产方法 |
| CN106567009A (zh) * | 2015-10-10 | 2017-04-19 | 江苏锦越航空合金材料有限公司 | 耐高温耐腐蚀不锈钢及其生产方法 |
| CN106623712A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-05-10 | 贵州安大航空锻造有限责任公司 | 40Cr15Mo2VN高氮不锈钢锻件成形方法 |
| CN109093040A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-12-28 | 江阴市澄东锻造有限公司 | 一种双相不锈钢f53的法兰锻造方法 |
| CN109266957A (zh) * | 2018-09-18 | 2019-01-25 | 无锡市华尔泰机械制造有限公司 | 改进型z2cnd18-12n材料法兰及其锻造方法 |
| CN110029290A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-07-19 | 上海加宁新材料科技有限公司 | 一种超低温高强度无磁不锈钢叶轮轴的制造方法 |
| CN110117746A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-08-13 | 上海加宁新材料科技有限公司 | 一种高性能无磁不锈钢的制造方法 |
| CN110499467A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-11-26 | 无锡市法兰锻造有限公司 | 一种核电站用p280gh碳钢锻件及其制造方法 |
| CN110551943A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-12-10 | 无锡市法兰锻造有限公司 | 一种核电站用026Cr18Ni12Mo2N不锈钢锻件及其制造方法 |
| CN114273574A (zh) * | 2021-04-02 | 2022-04-05 | 中国科学院金属研究所 | 一种控制大规格易偏析奥氏体不锈钢棒材组织均匀性的锻造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57104628A (en) * | 1980-12-23 | 1982-06-29 | Nippon Steel Corp | Production of high-strength stainless steel plate |
| JP2009299120A (ja) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Daido Steel Co Ltd | Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ三元系合金材の製造方法 |
| CN101705437A (zh) * | 2009-11-28 | 2010-05-12 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种高持久强度的耐热不锈钢及其制造方法 |
| CN101935809A (zh) * | 2010-09-10 | 2011-01-05 | 钢铁研究总院 | 高性能稀土双相不锈钢合金材料及其制备方法 |
-
2012
- 2012-03-08 CN CN 201210058730 patent/CN102601282B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57104628A (en) * | 1980-12-23 | 1982-06-29 | Nippon Steel Corp | Production of high-strength stainless steel plate |
| JP2009299120A (ja) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Daido Steel Co Ltd | Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ三元系合金材の製造方法 |
| CN101705437A (zh) * | 2009-11-28 | 2010-05-12 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种高持久强度的耐热不锈钢及其制造方法 |
| CN101935809A (zh) * | 2010-09-10 | 2011-01-05 | 钢铁研究总院 | 高性能稀土双相不锈钢合金材料及其制备方法 |
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102989984B (zh) * | 2012-08-17 | 2015-06-10 | 大连大高阀门股份有限公司 | 锻压中腔通孔锻造工艺 |
| CN102989984A (zh) * | 2012-08-17 | 2013-03-27 | 大连大高阀门股份有限公司 | 锻压中腔通孔锻造工艺 |
| CN104722702A (zh) * | 2014-11-14 | 2015-06-24 | 上海新闵（东台）重型锻造有限公司 | 超临界机组高温蒸汽管道锻造成型工艺 |
| CN104722702B (zh) * | 2014-11-14 | 2015-10-28 | 上海新闵（东台）重型锻造有限公司 | 超临界机组高温蒸汽管道锻造成型工艺 |
| CN106567010A (zh) * | 2015-10-10 | 2017-04-19 | 江苏锦越航空合金材料有限公司 | 一种耐腐蚀不锈钢及其生产方法 |
| CN106567009A (zh) * | 2015-10-10 | 2017-04-19 | 江苏锦越航空合金材料有限公司 | 耐高温耐腐蚀不锈钢及其生产方法 |
| CN105369157A (zh) * | 2015-12-04 | 2016-03-02 | 苏州市神龙门窗有限公司 | 一种抗粘着耐磨不锈钢门框的处理工艺 |
| CN105506252A (zh) * | 2015-12-04 | 2016-04-20 | 苏州市吴中区胥口丰收机械配件厂 | 一种抗粘着耐磨耐低温法兰的处理工艺 |
| CN106077379B (zh) * | 2016-06-20 | 2019-09-27 | 安徽省瑞杰锻造有限责任公司 | 一种0Cr23Ni13耐热不锈钢的锻造工艺 |
| CN106077379A (zh) * | 2016-06-20 | 2016-11-09 | 安徽省瑞杰锻造有限责任公司 | 一种0Cr23Ni13耐热不锈钢的锻造工艺 |
| CN106623712A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-05-10 | 贵州安大航空锻造有限责任公司 | 40Cr15Mo2VN高氮不锈钢锻件成形方法 |
| CN109093040A (zh) * | 2018-07-23 | 2018-12-28 | 江阴市澄东锻造有限公司 | 一种双相不锈钢f53的法兰锻造方法 |
| CN109266957A (zh) * | 2018-09-18 | 2019-01-25 | 无锡市华尔泰机械制造有限公司 | 改进型z2cnd18-12n材料法兰及其锻造方法 |
| CN110029290A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-07-19 | 上海加宁新材料科技有限公司 | 一种超低温高强度无磁不锈钢叶轮轴的制造方法 |
| CN110117746A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-08-13 | 上海加宁新材料科技有限公司 | 一种高性能无磁不锈钢的制造方法 |
| CN110029290B (zh) * | 2019-02-01 | 2021-03-12 | 上海加宁新材料科技有限公司 | 一种超低温高强度无磁不锈钢叶轮轴的制造方法 |
| CN110499467A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-11-26 | 无锡市法兰锻造有限公司 | 一种核电站用p280gh碳钢锻件及其制造方法 |
| CN110551943A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-12-10 | 无锡市法兰锻造有限公司 | 一种核电站用026Cr18Ni12Mo2N不锈钢锻件及其制造方法 |
| CN110551943B (zh) * | 2019-09-16 | 2021-12-03 | 无锡市法兰锻造有限公司 | 一种核电站用026Cr18Ni12Mo2N不锈钢锻件及其制造方法 |
| CN114273574A (zh) * | 2021-04-02 | 2022-04-05 | 中国科学院金属研究所 | 一种控制大规格易偏析奥氏体不锈钢棒材组织均匀性的锻造方法 |
| CN114273574B (zh) * | 2021-04-02 | 2022-08-23 | 中国科学院金属研究所 | 一种控制大规格易偏析奥氏体不锈钢棒材组织均匀性的锻造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102601282B (zh) | 2013-12-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102601282B (zh) | 一种z2cnd18-12n控氮不锈钢锻造工艺 | |
| CN106702119B (zh) | 一种无全脱碳的弹簧钢棒材生产方法 | |
| CN103071743B (zh) | 一种tc11钛合金小孔径厚壁筒形件的制备方法 | |
| CN107952794B (zh) | Tc4钛合金中厚板的单火轧制方法 | |
| CN104668820B (zh) | 一种耐热钢焊丝的生产方法 | |
| CN106702099B (zh) | 风电增速箱外主轴用大规格42CrMo4调质钢制造工艺 | |
| CN100584963C (zh) | 奥氏体不锈钢黑皮锻件锻后固溶处理工艺 | |
| CN101169984B (zh) | 百万千瓦级核电压力容器安全端制造工艺 | |
| CN102766819A (zh) | 高强度高塑性热处理钢筋及其制备方法 | |
| CN103938058B (zh) | 一种镍铬铁系多元高电阻电热合金带材的制备方法 | |
| CN110938776A (zh) | 一种焊丝钢用盘条及其生产方法 | |
| CN103882304A (zh) | 一种超低硬度免退火冷镦钢生产方法 | |
| CN104726765A (zh) | 1000MPa级高强冷轧打包钢带及其生产方法 | |
| CN103643124A (zh) | 一种600MPa级以上高强钢筋连接套筒的加工方法 | |
| CN102248147A (zh) | 一种新型不锈钢离心分离机转鼓及其制造方法 | |
| AU2014358718A1 (en) | Nickel-based alloy, method and use | |
| CN103938109B (zh) | 一种Ni-Cr-Fe电热合金的制备方法 | |
| CN103643125B (zh) | 一种预应力混凝土用钢棒及其生产工艺 | |
| CN103643116B (zh) | 一种焊接气瓶及其热轧钢板的制造工艺 | |
| CN109136746A (zh) | 一种双金属带锯背材用钢带及其制备方法 | |
| CN104674123A (zh) | 一种免球化退火耐腐蚀紧固件用盘条及其制备方法 | |
| CN101691642A (zh) | 一种耐硫酸露点腐蚀钢及其生产工艺 | |
| CN104611612A (zh) | 提高热连轧Ti6Al4V合金持久寿命的预处理工艺 | |
| CN105583251B (zh) | 一种大规格Inconel690合金棒材的锻造方法 | |
| CN103801856B (zh) | 一种高延伸率易拉拔焊丝 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |