CN103215419B - 一种提高马氏体不锈钢低温冲击韧性的热处理方法 - Google Patents

一种提高马氏体不锈钢低温冲击韧性的热处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103215419B
CN103215419B CN201310148137.7A CN201310148137A CN103215419B CN 103215419 B CN103215419 B CN 103215419B CN 201310148137 A CN201310148137 A CN 201310148137A CN 103215419 B CN103215419 B CN 103215419B
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
stainless steel
stove
hours according
martensite stainless
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201310148137.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103215419A (zh
Inventor
党淑娥
张雅琴
刘建生
刘志龙
赵禛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiyuan University of Science and Technology
Original Assignee
Taiyuan University of Science and Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiyuan University of Science and Technology filed Critical Taiyuan University of Science and Technology
Priority to CN201310148137.7A priority Critical patent/CN103215419B/zh
Publication of CN103215419A publication Critical patent/CN103215419A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103215419B publication Critical patent/CN103215419B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)
  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)

Abstract

一种提高马氏体不锈钢低温冲击韧性的热处理方法，其特征是依次采用以下热处理工艺环节：锻造：始锻温度为1180~1230℃，终锻温度为800±10℃；退火：退火温度870±10℃，根据工件尺寸保温4~8小时，随炉冷却到550±10℃后出炉空冷；正火：正火温度1000±10℃，根据工件尺寸保温3~6小时，直接出炉空冷；调质处理：淬火温度为1000±10℃，根据工件尺寸保温3~6小时，出炉油淬；回火温度为680℃±10℃，根据工件尺寸保温6~10小时，出炉后水冷。本发明可以阻断模锻、正火、调质处理过程中产生的马氏体组织遗传，有效细化马氏体型不锈钢锻件内组织晶粒，使其晶粒度达7级以上。

Description

一种提高马氏体不锈钢低温冲击韧性的热处理方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种提高马氏体不锈钢低温冲击韧性的热处理方法。
背景技术
马氏体不锈钢锻件，尤其是模锻件，在现有技术的热处理工艺中，普遍采用以下两种热处理工艺提高马氏体不锈钢锻件低温冲击韧性：
工艺一：
1.锻造：始锻温度为1200℃，终锻温度为800℃。
2.退火：加热温度：770℃；保温时间：5.5小时；随炉冷至400℃空冷。
3.淬火：加热温度：1010℃；保温时间：5.5小时；油冷。
4.回火：一次回火：加热温度：690℃；保温时间：7.5小时；空冷。
  二次回火：加热温度：670℃，保温时间：7.5小时；水冷。
经本热处理工艺方法处理后，马氏体不锈钢的性能如下：抗拉强度：695MPa；屈服强度：530MPa；延伸率：19%；断面收缩率：69%；低温冲击韧性Ak（-29℃）：28J ;Ak(-46℃）17J;Ak（-59℃）：6J。马氏体不锈钢低温冲击韧性要求Ak≥27J，显然经锻造→退火→调质处理的热处理工艺后，马氏体不锈钢组织内出现大块铁素体，马氏体不锈钢低温冲击韧性不能满足其性能要求。
工艺二：
1.锻造：始锻温度为1200℃，终锻温度为800℃。
2.正火：加热温度：1000℃；保温时间：5.5小时；直接出炉空冷。
3.淬火：加热温度：1020℃；保温时间：5.5小时；油冷。
4.回火：一次回火：加热温度：740℃；保温时间：8小时；水冷。
经本热处理工艺方法处理后，马氏体不锈钢的性能：抗拉强度：637MPa；屈服强度：677MPa；延伸率：18%；断面收缩率：68%；低温冲击韧性Ak（-29℃）：26J;Ak（-46℃）：13J;℃Ak（-59℃）：5J。马氏体不锈钢低温冲击韧性要求Ak≥27J，显然经锻造→正火→调质处理的热处理工艺后，马氏体不锈钢内组织晶粒粗大，然而经锻造→多次正火→调质处理的热处理工艺后，马氏体不锈钢内组织晶粒粗大问题依然没有得到有效解决，马氏体不锈钢低温冲击韧性不能满足其性能要求。
影响马氏体不锈钢性能的主要因素是组织的晶粒粗大和大块铁素体组织，现有技术中，马氏体不锈钢在热处理工艺后，组织内仍残留的大块铁素体，并且组织晶粒粗大，由此造成马氏体不锈钢不能满足低温冲击韧性的要求，从而使得工件报废。
发明内容
为了改善马氏体组织内部晶粒粗大和大块铁素体组织的问题，细化组织晶粒，满足马氏体不锈钢锻件低温冲击韧性的要求，本发明特别提供一种提高马氏体不锈钢低温冲击韧性的热处理工艺方法。
本发明的发明方案：
本发明依次采用以下热处理工艺：
1）、锻造。始锻温度为1180~1230℃，终锻温度为800±10℃。
2）、退火。退火温度870±10℃，根据工件尺寸保温4~8小时，随炉冷却到550±10℃后出炉空冷。
3）、正火。正火温度1000±10℃，根据工件尺寸保温3~6小时，直接出炉空冷。
4）、调质处理。淬火温度为1000±10℃，根据工件尺寸保温3~6小时，出炉油淬；回火温度为680℃±10℃，根据工件尺寸保温6~10小时，出炉后水冷。
本发明的发明效果：本发明可以阻断模锻、正火、调质处理过程中产生的马氏体组织遗传，有效细化马氏体型不锈钢锻件内组织晶粒，使其晶粒度达7级以上，从而满足马氏体不锈钢低温冲击韧性的要求。
本发明的马氏体不锈钢低温冲击韧性达Ak（-29℃）：97J；Ak（-46℃）：50J；Ak（-59℃）：61J。
附图说明
图1为本发明的热处理工艺曲线。
图2为本发明的Fe-Cr-C相图（含碳量1%）。
具体实施方式
实施例一：在本实施例中，采用1Cr13马氏体不锈钢阀体模锻件，其有效厚度尺寸为700mm。1Cr13马氏体不锈钢阀体模锻后往往晶粒度达3~4级，经过如下热处理工艺处理：
1、锻造。始锻温度为1200℃，终锻温度为800℃；
2、退火。退火温度880℃，根据工件尺寸保温5小时，随炉冷却到560℃后出炉空冷；
3、正火。正火温度1010℃，根据工件尺寸保温4小时，直接出炉空冷；
4、调质处理。淬火温度为1010℃，根据工件尺寸保温4小时，出炉油淬；回火温度为690℃，根据工件尺寸保温8小时，出炉后水冷。
经过本热处理工艺处理后，得到细小均匀的平衡组织晶粒，使其晶粒度达7级以上，马氏体不锈钢低温冲击韧性达Ak（-29℃）：97J；Ak（-46℃）：50J；Ak（-59℃）：61J，不同温度下均满足马氏体不锈钢低温冲击韧性Ak≥27J的要求。
实施例二：在本实施例中，采用1Cr13马氏体不锈钢阀体模锻件，其有效厚度尺寸为700mm。1Cr13马氏体不锈钢阀体模锻后往往晶粒度达3~4级，经过如下热处理工艺处理：
1、锻造。始锻温度为1200℃，终锻温度为800℃；
2、退火。退火温度870℃，根据工件尺寸保温5小时，随炉冷却到550℃后出炉空冷；
3、正火。正火温度1000℃，根据工件尺寸保温4小时，直接出炉空冷；
4、调质处理。淬火温度为1000℃，根据工件尺寸保温4小时，出炉油淬；回火温度为680℃，根据工件尺寸保温8小时，出炉后水冷。
经过本热处理工艺处理后，得到细小均匀的平衡组织晶粒，使其晶粒度达7级以上，马氏体不锈钢低温冲击韧性达Ak（-29℃）：70J；Ak（-46℃）：59J；Ak（-59℃）：51J，不同温度下均满足马氏体不锈钢低温冲击韧性Ak≥27J的要求。
实施例三：在本实施例中，采用1Cr13马氏体不锈钢阀体模锻件，其有效厚度尺寸为700mm。1Cr13马氏体不锈钢阀体模锻后往往晶粒度达3~4级，经过如下热处理工艺处理：
1、锻造。始锻温度为1200℃，终锻温度为800℃；
2、退火。退火温度860℃，根据工件尺寸保温5小时，随炉冷却到540℃后出炉空冷；
3、正火。正火温度990℃，根据工件尺寸保温4小时，直接出炉空冷；
4、调质处理。淬火温度为990℃，根据工件尺寸保温4小时，出炉油淬；回火温度为670℃，根据工件尺寸保温8小时，出炉后水冷。
经过本热处理工艺处理后，得到细小均匀的平衡组织晶粒，使其晶粒度达7级以上，马氏体不锈钢低温冲击韧性达Ak（-29℃）：97J；Ak（-46℃）：75J；Ak（-59℃）：64J，不同温度下均满足马氏体不锈钢低温冲击韧性Ak≥27J的要求。

Claims (3)

1.一种提高马氏体不锈钢低温冲击韧性的热处理方法，其特征是依次采用以下热处理工艺环节：
（1）、锻造：始锻温度为1200℃，终锻温度为800℃；
（2）、退火：退火温度880℃，根据工件尺寸保温5小时，随炉冷却到560℃后出炉空冷；
（3）、正火：正火温度1010℃，根据工件尺寸保温4小时，直接出炉空冷；
（4）、调质处理：淬火温度为1010℃，根据工件尺寸保温4小时，出炉油淬；回火温度为690℃，根据工件尺寸保温8小时，出炉后水冷；
经过上述工艺处理后，得到细小均匀的平衡组织晶粒，使其晶粒度达7级以上，马氏体不锈钢低温冲击韧性达Ak（-29℃）：97J；Ak（-46℃）：50J；Ak（-59℃）：61J，不同温度下均满足马氏体不锈钢低温冲击韧性 Ak≥27J的要求。
2.一种提高马氏体不锈钢低温冲击韧性的热处理方法，其特征是依次采用以下热处理工艺环节：
（1）、锻造：始锻温度为1200℃，终锻温度为800℃；
（2）、退火：退火温度870℃，根据工件尺寸保温5小时，随炉冷却到550℃后出炉空冷；
（3）、正火：正火温度1000℃，根据工件尺寸保温4小时，直接出炉空冷；
（4）、调质处理：淬火温度为1000℃，根据工件尺寸保温4小时，出炉油淬；回火温度为680℃，根据工件尺寸保温8小时，出炉后水冷；
经过上述工艺处理后, 得到细小均匀的平衡组织晶粒，使其晶粒度达7级以上，马氏体不锈钢低温冲击韧性达Ak（-29℃）：70J；Ak（-46℃）：59J；Ak（-59℃）：51J，不同温度下均满足马氏体不锈钢低温冲击韧性 Ak≥27J的要求。
3.一种提高马氏体不锈钢低温冲击韧性的热处理方法，其特征是依次采用以下热处理工艺环节：
（1）、锻造：始锻温度为1200℃，终锻温度为800℃；
（2）、退火：退火温度860℃，根据工件尺寸保温5小时，随炉冷却到540℃后出炉空冷；
（3）、正火：正火温度990℃，根据工件尺寸保温4小时，直接出炉空冷；
（4）、调质处理：淬火温度为990℃，根据工件尺寸保温4小时，出炉油淬；回火温度为670℃，根据工件尺寸保温8小时，出炉后水冷；
经过上述工艺处理后, 得到细小均匀的平衡组织晶粒，使其晶粒度达7级以上，马氏体不锈钢低温冲击韧性达Ak（-29℃）：97J；Ak（-46℃）：75J；Ak（-59℃）：64J，不同温度下均满足马氏体不锈钢低温冲击韧性Ak≥27J的要求。
CN201310148137.7A 2013-04-26 2013-04-26 一种提高马氏体不锈钢低温冲击韧性的热处理方法 Expired - Fee Related CN103215419B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310148137.7A CN103215419B (zh) 2013-04-26 2013-04-26 一种提高马氏体不锈钢低温冲击韧性的热处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310148137.7A CN103215419B (zh) 2013-04-26 2013-04-26 一种提高马氏体不锈钢低温冲击韧性的热处理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103215419A CN103215419A (zh) 2013-07-24
CN103215419B true CN103215419B (zh) 2015-01-14

Family

ID=48813565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310148137.7A Expired - Fee Related CN103215419B (zh) 2013-04-26 2013-04-26 一种提高马氏体不锈钢低温冲击韧性的热处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103215419B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106854733A (zh) * 2017-03-01 2017-06-16 上海电气上重铸锻有限公司 一种14Cr17Ni2不锈钢大锻件的制造工艺

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104372149B (zh) * 2014-10-24 2016-06-08 无锡市派克重型铸锻有限公司 一种提高马氏体耐热钢冲击性能的锻造方法
CN105734249A (zh) * 2014-12-10 2016-07-06 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种大型1Cr11Ni2W2MoV轴类锻件晶粒度的细化方法
CN105463335A (zh) * 2015-12-14 2016-04-06 天津钢管集团股份有限公司 马氏体相变强化型双相不锈钢及其制造无缝钢管的方法
CN112760465A (zh) * 2020-12-22 2021-05-07 佳木斯大学 一种410不锈钢热处理方法
CN113462865B (zh) * 2021-06-30 2023-03-21 中国航发动力股份有限公司 一种用于改善马氏体不锈钢棒材艾氏冲击的方法
CN114182067B (zh) * 2021-12-14 2022-12-27 重庆新承航锐科技股份有限公司 一种马氏体耐热不锈钢异型锻件锻造及热处理方法
CN117025901B (zh) * 2023-10-10 2024-02-02 成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司 提升13Cr马氏体不锈钢的低温冲击韧性的热处理方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB768455A (en) * 1953-08-27 1957-02-20 Renault Improvements in the manufacture of spheroidal graphite cast iron
GB1149401A (en) * 1965-06-01 1969-04-23 Nisso Seiko Kabushiki Kaisha Hot worked cast iron roll
CN101024870A (zh) * 2006-02-24 2007-08-29 南阳二机石油装备(集团)有限公司 一种低温高强度、高韧性钢及其制造方法
CN102586550A (zh) * 2012-02-29 2012-07-18 重庆宗学重工机械股份有限公司 不锈钢耐热钢锻件热处理方法
CN102876854A (zh) * 2012-10-12 2013-01-16 上海电机学院 1Cr12马氏体不锈钢压紧弹簧锻件的调质处理工艺方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB768455A (en) * 1953-08-27 1957-02-20 Renault Improvements in the manufacture of spheroidal graphite cast iron
GB1149401A (en) * 1965-06-01 1969-04-23 Nisso Seiko Kabushiki Kaisha Hot worked cast iron roll
CN101024870A (zh) * 2006-02-24 2007-08-29 南阳二机石油装备(集团)有限公司 一种低温高强度、高韧性钢及其制造方法
CN102586550A (zh) * 2012-02-29 2012-07-18 重庆宗学重工机械股份有限公司 不锈钢耐热钢锻件热处理方法
CN102876854A (zh) * 2012-10-12 2013-01-16 上海电机学院 1Cr12马氏体不锈钢压紧弹簧锻件的调质处理工艺方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
汽轮机动叶片用13Cr不锈钢轧制余热淬火的试验研究;杨崇铨;《水利电力机械》;19830831(第04期);第37页表5 *
热处理工艺参数对42CrMo钢电渣熔铸件力学性能的影响;王泽华等;《机械工程材料》;20050220;第29卷(第02期);第13-16页第2-4节 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106854733A (zh) * 2017-03-01 2017-06-16 上海电气上重铸锻有限公司 一种14Cr17Ni2不锈钢大锻件的制造工艺
CN106854733B (zh) * 2017-03-01 2018-07-06 上海电气上重铸锻有限公司 一种14Cr17Ni2不锈钢大锻件的制造工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN103215419A (zh) 2013-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103215419B (zh) 一种提高马氏体不锈钢低温冲击韧性的热处理方法
JP6574307B2 (ja) 高強靭性継目無鋼管及びその製造方法
CN101787419B (zh) 一种aisi4340钢锻件的热处理工艺
CN102534134B (zh) 一种中碳轴承钢贝氏体等温淬火热处理工艺方法
CN110438310B (zh) 一种热作模具钢及其热处理方法
CN106119723B (zh) 一种深海采油船用4130钢管接头锻件原料的生产方法
CN103436803A (zh) 五缸柱塞泵泵头体锻件加工方法
CN103343200B (zh) 35CrNi3MoV钢大型锻件的短流程热处理方法
UA101743C2 (ru) Способ изготовления бесшовных труб (варианты)
CN103421940A (zh) 一种利用一次热循环对aisi4140及aisi4340结构钢锻件进行调质的工艺方法
CN105002433B (zh) 一种防气蚀时效硬化高光塑料模具钢及其制备方法
CN103555904B (zh) 能提高ASTM508Gr2钢低温冲击功的热处理工艺
CN104328359A (zh) 高韧性易旋压易焊接超高强度d506a钢及制备方法
CN103642996A (zh) 一种合金钢锻件的制造方法和热处理方法
CN105385821A (zh) 一种用于深海中高温高压环境下的设备零件的原料生产方法
CN101928878A (zh) 车轴钢及其生产方法
CN105063291A (zh) 一种提高13Cr9Mo2Co1NiVNbNB锻件冲击性能的热处理方法
CN102660713B (zh) 分段硬度低合金钢锤头及其热处理方法
CN107794348A (zh) 一种提高Cr12MoV钢综合性能的热处理工艺
CN104060054B (zh) 一种马氏体不锈钢衬板的热处理方法
CN111593173A (zh) 一种非调质钢制件的稳定控制冷却的新方法
CN107190130A (zh) 一种发动机护罩热处理工艺
CN104164548A (zh) 一种厚大断面低碳低合金钢铸锻件的热处理工艺
CN105543463A (zh) 超高强度d6ac钢薄壁管件气氛保护热处理工艺
CN104099456A (zh) 9Cr18MoV钢锻件的锻造及热处理方法

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
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150114

Termination date: 20160426