CN102643975B - 一种NiCrMoV钢锻件晶粒细化的热处理方法 - Google Patents
一种NiCrMoV钢锻件晶粒细化的热处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102643975B CN102643975B CN 201210120310 CN201210120310A CN102643975B CN 102643975 B CN102643975 B CN 102643975B CN 201210120310 CN201210120310 CN 201210120310 CN 201210120310 A CN201210120310 A CN 201210120310A CN 102643975 B CN102643975 B CN 102643975B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- forging
- hours
- hour
- increases
- increase
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Forging (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
Abstract
本发明公开了一种NiCrMoV钢锻件晶粒细化的热处理方法，即锻件锻后采用以下工序：950℃高温正火工序、900℃高温正火工序、软化退火工序；采用本发明对NiCrMoV钢锻件进行锻后预热处理，组织状态得到明显改善，晶粒明显细化，奥氏体晶粒度一般能从锻后的≤2级提高到6-8级，能有效保证最终热处理后锻件的性能，提高锻件性能的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于锻件的热处理方法，特别属于钢锻件晶粒细化的热处理方法。
背景技术
NiCrMoV钢具有高淬透性，奥氏体化后，直径1000mm甚至更大的锻件，锻停后采用空冷或炉冷处理，心部也只能得到以贝氏体为主的组织，而靠近锻件表面处则以针状下贝氏体组织为主。
由于锻件组织为粗晶的非平衡组织，直接进行终热处理时将因组织遗传而保留原始的粗晶状态，造成锻件机械性能下降，也使锻件超声波探伤时的波形出现草状波，干扰缺陷信号，使锻件内部质量的判断出现困难，甚至无法判断的现象。因此，NiCrMoV钢大型锻件必须经过锻后预热处理，主要目的是消除组织遗传，细化晶粒。
组织遗传是指粗晶的非平衡原始组织(马氏体、贝氏体等)在一定的加热条件下重新奥氏体化，继承和恢复了原始粗大晶粒的现象，在NiCrMoV钢这类奥氏体稳定性极高的钢中极易发生。
发明内容
为了消除或减小组织遗传作用对NiCrMoV钢锻件性能的不利影响，本发明公开一种NiCrMoV钢锻件的锻后预热处理方法，采用这种热处理方法对NiCrMoV钢锻件进行处理，能够有效地消除或降低组织遗传的影响，细化晶粒，为最终热处理做好组织准备。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种NiCrMoV钢锻件晶粒细化的热处理方法：
锻件锻后采用以下工序：950℃高温正火工序、900℃高温正火工序、软化退火工序；
所述的热处理方法的具体技术方案是：
950℃高温正火工序为：
锻造工艺结束后，将锻件直接热送装炉，炉温为650±20℃，对截面≤300mm的锻件保持时间不超过3小时，对300mm以上锻件，每增加100mm，增加1小时；出炉空冷至锻件表面200℃，装炉，炉温保持在220±20℃，对截面≤300mm的锻件保持时间不超过3小时，对300mm以上锻件，每增加100mm，增加1小时；
以40-60℃/小时的升温速度加热至350-400℃，对截面≤300mm的锻件保持时间不超过2小时，对300mm以上锻件，每增加200mm，增加1小时；
然后加热炉以最大功率升温至950±20℃保温，对截面≤300mm的锻件保温时间不超过3小时，对300mm以上锻件，每增加100mm，增加1小时；保温结束后，空冷至锻件表面温度200℃；
900℃高温正火工序：
装炉，炉温保持在220±20℃，对截面≤300mm的锻件保持时间不超过3小时，对300mm以上锻件，每增加100mm，增加1小时；以40-60℃/小时的升温速度加热至350-400℃，对截面≤300mm的锻件保持时间不超过2小时，对300mm以上锻件，每增加200mm，增加1小时；
然后加热炉以最大功率升温至900±20℃保温，对截面≤300mm的锻件保温时间不超过3小时，对300mm以上锻件，每增加100mm，增加1小时；保温结束后，空冷至锻件表面温度200℃；
软化退火工序：
装炉，炉温保持在220±20℃，对截面≤300mm的锻件保持时间不超过3小时，对300mm以上锻件，每增加100mm，增加1小时；以40-60℃/小时的升温速度加热至660±20℃保温，对截面≤300mm的锻件保温时间不超过6小时，对300mm以上锻件，每增加100mm，增加2小时；随炉冷却至220±20℃出炉，空冷至室温。
申请人认为，由于钢的非平衡组织以很慢的速度(≤2～3℃/min)加热时，易于生成针形奥氏体并造成组织遗传；当以中等速度(100～300℃/min)加热时，易于生成球形奥氏体，无组织遗传发生；如果加热速度极快(＞100～500℃/s)，则钢的非平衡组织将以马氏体逆转变的方式直接复原至原奥氏体晶粒的形态与取向。对26Cr2Ni4MoV钢的组织遗传特性研究表明，只有当开始发生奥氏体转变的温度超过750℃时，才能完全抑制组织遗传过程，为达到此目的，在进入临界区时钢的加热速度应不低于400℃/h。
由于大型锻件内部升温速度很慢，无法实现上述加热速度，因此必须采取其他方法来消除组织遗传，为最终热处理提供合适的晶粒尺寸，以使锻件内部性能指标得到保证。
即使不能使钢的加热速度提高到400℃/h的水平而使钢的组织遗传完全抑止，也应采取各种措施，使钢在通过临界区时的加热速度尽可能快一点，以争取获得一定程度的晶粒细化效果。
在无法采用较快加热速度的条件下，通过多次奥氏体化处理，也可使NiCrMoV钢的粗大奥氏体晶粒得到相当程度的细化。
根据以上研究，设计了上述技术方案。其中，950℃和900℃高温正火工序的目的是通过增加奥氏体化次数来使晶粒细化，软化退火工序的目的是降低锻件的硬度，为后续锻件的粗加工做好准备，同时也起到了去氢退火的作用。在两次正火过程中，在350-400℃温度平台升温至目标温度过程中，加热炉以最大功率加热的目的是尽量加大钢在发生转变时的过热度，获得更好一些的晶粒细化效果。
采用本发明对NiCrMoV钢锻件进行锻后预热处理，组织状态得到明显改善，晶粒明显细化，奥氏体晶粒度一般能从锻后的≤2级提高到6-8级，能有效保证最终热处理后锻件的性能，提高锻件性能的稳定性。
附图说明
图1为实施例1和实施例2的锻件原始晶粒状态。(1.0级，100×)
图2为实施例1的950℃正火后锻件晶粒状态。(3.0级，100×)
图3为实施例1的900℃正火+软化退火后锻件晶粒状态。(7.0级，100×)
图4为采用本发明所述热处理方法后实施例2锻件心部晶粒状态。(8.0级，100×)。
图5为实施例3锻件原始晶粒状态。(2.0级，100×)
图6为采用本发明所述热处理方法后实施例3锻件心部晶粒状态(轴向)。
图7为采用本发明所述热处理方法后实施例3锻件心部晶粒状态(径向)。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作详细的说明。
实施例1、实施例2和实施例3锻件化学成分(质量百分数，wt-％)
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | V | |
| 实施例1、2 | 0.34 | 0.32 | 0.29 | 0.005 | 0.004 | 1.24 | 3.26 | 0.38 | 0.14 |
| 实施例3 | 0.37 | 0.11 | 0.21 | 0.007 | 0.005 | 1.39 | 3.23 | 0.33 | 0.13 |
实施例1：
实施例1为验证本发明技术方案的有效性而在实验室条件下进行的试验。试样为15×15×15mm的金相试样，具体技术方案是：
950℃高温正火工序为：将金相试样以60℃/小时的加热速度加热至360℃保温0.5小时，然后以150℃/小时的加热速度(模拟大锻件的加热条件)升温至950℃，保温1.5小时，炉冷(模拟大锻件的空冷条件)至试样表面温度200℃。
900℃高温正火工序为：将金相试样以60℃/小时的加热速度加热至360℃保温0.5小时，然后以150℃/小时的加热速度(模拟大锻件的加热条件)升温至900℃，保温1.5小时，炉冷(模拟大锻件的空冷条件)至试样表面温度200℃。
软化退火工序：将金相试样以1℃/分钟的加热速度加热至670℃保温3小时。炉冷至试样表面温度200℃，再空冷至室温。
图1为实施例1原始晶粒状态，950℃高温正火后的晶粒状态如图2所示，图3为900℃高温正火和软化退火后的晶粒状态，可以看出，采用本发明对试样进行处理后，晶粒明显细化。
实施例2：
实施例2的化学成分与实施例1相同，锻件直径450mm，锻后采用以下工序：950℃高温正火工序、900℃高温正火工序、软化退火工序；
所述的热处理方法的具体技术方案是：
950℃高温正火工序为：锻造工艺结束后，将锻件直接热送装炉，炉温为650℃，保持5小时，出炉空冷至锻件表面200℃，装炉，炉温保持在210℃，保持5小时，以60℃/小时的升温速度加热至370℃保持3小时，然后加热炉以最大功率升温至950℃，在950℃保温5h，空冷至锻件表面温度200℃；
900℃高温正火工序：装炉，炉温保持在210℃，保持5小时，以60℃/小时的升温速度加热至370℃保持3小时，然后加热炉以最大功率升温至900℃，在900℃保温5h，空冷至锻件表面温度200℃；
软化退火工序：装炉，炉温保持在210℃，保持5小时，以60℃/小时的升温速度加热至670℃保温9小时，随炉冷却至210℃出炉，空冷至室温。
图1为实施例2原始晶粒状态，图4为按上述技术方案对锻件进行预备热处理，再进行终热处理后锻件心部的晶粒状态，可以看出，采用本发明对锻件进行处理后，晶粒明显细化。
实施例3：
直径1m锻件锻后采用以下工序：950℃高温正火工序、900℃高温正火工序、软化退火工序；
所述的热处理方法的具体技术方案是：
950℃高温正火工序为：锻造工艺结束后，将锻件直接热送装炉，炉温为640℃，保持10小时，出炉空冷至锻件表面200℃，装炉，炉温保持在220℃，保持10小时，以40℃/小时的升温速度加热至360℃保持6小时，然后加热炉以最大功率升温至950℃，在950℃保温10h，空冷至锻件表面温度200℃；
900℃高温正火工序：装炉，炉温保持在220℃，保持10小时左右，以40℃/小时的升温速度加热至360℃保持6小时，然后加热炉以最大功率升温至900℃，在900℃保温10h，空冷至锻件表面温度200℃；
软化退火工序：装炉，炉温保持在220℃，保持10小时，以40℃/小时的升温速度加热至660℃保温20小时，随炉冷却至220℃出炉，空冷至室温。
图5为实施例2原始晶粒状态，图6、图7为按上述技术方案对锻件进行预备热处理，再进行终热处理后锻件心部的晶粒状态，可以看出，采用本发明对锻件进行处理后，晶粒明显细化。
Claims (1)
1.一种NiCrMoV钢锻件晶粒细化的热处理方法，其特征在于：
锻件锻后依次采用以下工序：950℃高温正火工序、900℃高温正火工序、软化退火工序；
所述的热处理方法的具体技术方案是：
950℃高温正火工序为：
锻造工艺结束后，将锻件直接热送装炉，炉温为650±20℃，对截面≤300mm的锻件保持时间不超过3小时，对300mm以上锻件，每增加100mm，增加1小时；
出炉空冷至锻件表面200℃，装炉，炉温保持在220±20℃，对截面≤300mm的锻件保持时间不超过3小时，对300mm以上锻件，每增加100mm，增加1小时；
以40-60℃/小时的升温速度加热至350-400℃，对截面≤300mm的锻件保持时间不超过2小时，对300mm以上锻件，每增加200mm，增加1小时；
然后加热炉以最大功率升温至950±20℃保温，对截面≤300mm的锻件保温时间不超过3小时，对300mm以上锻件，每增加100mm，增加1小时；保温结束后，空冷至锻件表面温度200℃；
所述的900℃高温正火工序：
装炉，炉温保持在220±20℃，对截面≤300mm的锻件保持时间不超过3小时，对300mm以上锻件，每增加100mm，增加1小时；以40-60℃/小时的升温速度加热至350-400℃，对截面≤300mm的锻件保持时间不超过2小时，对300mm以上锻件，每增加200mm，增加1小时；
然后加热炉以最大功率升温至900±20℃保温，对截面≤300mm的锻件保温时间不超过3小时，对300mm以上锻件，每增加100mm，增加1小时；保温结束后，空冷至锻件表面温度200℃；
软化退火工序：
装炉，炉温保持在220±20℃，对截面≤300mm的锻件保持时间不超过3小时，对300mm以上锻件，每增加100mm，增加1小时；以40-60℃/小时的升温速度加热至660±20℃保温，对截面≤300mm的锻件保温时间不超过6小时，对300mm以上锻件，每增加100mm，增加2小时；随炉冷却至220±20℃出炉，空冷至室温。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201210120310 CN102643975B (zh) | 2012-04-23 | 2012-04-23 | 一种NiCrMoV钢锻件晶粒细化的热处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201210120310 CN102643975B (zh) | 2012-04-23 | 2012-04-23 | 一种NiCrMoV钢锻件晶粒细化的热处理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102643975A CN102643975A (zh) | 2012-08-22 |
| CN102643975B true CN102643975B (zh) | 2013-09-18 |
Family
ID=46657050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201210120310 Active CN102643975B (zh) | 2012-04-23 | 2012-04-23 | 一种NiCrMoV钢锻件晶粒细化的热处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102643975B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103173597B (zh) * | 2013-02-28 | 2014-05-07 | 辽宁金钢重型锻造有限公司 | 提高大型h13钢热挤压模具使用性能的方法 |
| CN103911493A (zh) * | 2014-04-10 | 2014-07-09 | 马钢(集团)控股有限公司 | 一种NiCrMoV钢锻件的热处理方法及其锻件 |
| CN103981347B (zh) * | 2014-04-11 | 2016-08-17 | 中原特钢股份有限公司 | 一种CrNiMoV高压用钢锻件晶粒细化的加工方法 |
| CN106119479A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-11-16 | 无锡派克新材料科技股份有限公司 | 一种提高13Cr9Mo2Co1NiVNbNB晶粒度的退火方法 |
| CN113957354B (zh) * | 2021-10-29 | 2022-10-25 | 河南中原特钢装备制造有限公司 | 避免PCrNi3MoV锻件因晶粒遗传形成稳定过热的方法 |
| CN114941061B (zh) * | 2022-05-16 | 2024-04-19 | 洛阳中重铸锻有限责任公司 | 一种特厚截面热作模具钢锻件的热处理方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102399967A (zh) * | 2010-09-17 | 2012-04-04 | 上海重型机器厂有限公司 | 消除大型船用曲轴锻件过热组织的热处理方法 |
| CN102417965A (zh) * | 2011-11-22 | 2012-04-18 | 洛阳中创重型机械有限公司 | 一种轧机45Cr4NiMoV合金钢大型支承辊锻后热处理工艺 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100527949B1 (ko) * | 2003-06-04 | 2005-11-09 | 현대자동차주식회사 | 자동차 변속기용 디퍼렌셜 드라이브 기어와 그 제조방법 |
-
2012
- 2012-04-23 CN CN 201210120310 patent/CN102643975B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102399967A (zh) * | 2010-09-17 | 2012-04-04 | 上海重型机器厂有限公司 | 消除大型船用曲轴锻件过热组织的热处理方法 |
| CN102417965A (zh) * | 2011-11-22 | 2012-04-18 | 洛阳中创重型机械有限公司 | 一种轧机45Cr4NiMoV合金钢大型支承辊锻后热处理工艺 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 35CrNi3MoV钢组织遗传消除工艺研究;钟斌;《大型铸煅件》;20070930(第5期);3-5，8 * |
| 钟斌.35CrNi3MoV钢组织遗传消除工艺研究.《大型铸煅件》.2007,(第5期),3-5，8. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102643975A (zh) | 2012-08-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102643975B (zh) | 一种NiCrMoV钢锻件晶粒细化的热处理方法 | |
| CN103320597B (zh) | 一种细化10Cr9Mo1VNbN钢管及锻件粗晶的方法 | |
| CN103343200B (zh) | 35CrNi3MoV钢大型锻件的短流程热处理方法 | |
| CN103266212B (zh) | 一种提高25Cr2Ni4MoV钢锻件低温冲击韧性的热处理工艺 | |
| CN101787420B (zh) | 一种大规格芯棒组织性能控制方法 | |
| CN107299202B (zh) | 渗碳淬火齿轮抗畸变的预备热处理工艺选择方法 | |
| CN103866095B (zh) | 一种针对具有片状微观组织的Cr、Mo钢的球化退火方法 | |
| CN105886717B (zh) | 一种钢的锻造余热正火方法 | |
| CN106811580A (zh) | 一种h13热作模具钢的球化退火工艺 | |
| CN112322867B (zh) | 提高核电用Cr-Ni-Mo材质大型锻件综合机械性能的热处理工艺 | |
| CN109136765A (zh) | 一种热作模具钢及其制备方法 | |
| CN103911493A (zh) | 一种NiCrMoV钢锻件的热处理方法及其锻件 | |
| CN104593573A (zh) | 一种高效提升非调质钢强韧性的复合形变热处理强化方法 | |
| CN102527892B (zh) | 一种高电阻率、高磁导率马氏体不锈钢锻件制造方法 | |
| CN105734249A (zh) | 一种大型1Cr11Ni2W2MoV轴类锻件晶粒度的细化方法 | |
| CN105648172A (zh) | 一种0Cr13Ni8Mo2Al钢热处理工艺方法 | |
| CN107287401B (zh) | 一种通过碳-锰综合配分提高传统q&p钢性能的方法 | |
| CN113145777A (zh) | 一种提高奥氏体铁素体双相不锈钢强度和低温冲击性能的制造方法 | |
| CN107227395A (zh) | 一种提高含有大尺寸m23c6析出相的马氏体型耐热钢低温韧性的热处理技术 | |
| CN111445960A (zh) | 14Cr17Ni2钢的锻造工艺参数的优化方法 | |
| CN102230069B (zh) | 一种车轮钢增韧的热处理工艺方法 | |
| CN104099456A (zh) | 9Cr18MoV钢锻件的锻造及热处理方法 | |
| CN108441617A (zh) | 一种30Cr2Ni4MoV钢低压转子的预备热处理方法 | |
| CN104233319A (zh) | 一种提高铬镍钢材料渗碳淬火硬度的工艺方法 | |
| CN105112625B (zh) | 一种压水堆核电站屏蔽泵叶轮锻件的制造方法 |
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 |