CN103509917B - 一种细化马氏体时效不锈钢晶粒的热处理工艺方法 - Google Patents

一种细化马氏体时效不锈钢晶粒的热处理工艺方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103509917B
CN103509917B CN201310298077.7A CN201310298077A CN103509917B CN 103509917 B CN103509917 B CN 103509917B CN 201310298077 A CN201310298077 A CN 201310298077A CN 103509917 B CN103509917 B CN 103509917B
Authority
CN
China
Prior art keywords
stainless steel
refinement
forging
crystal grain
temperature
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
CN201310298077.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103509917A (zh
Inventor
党淑娥
刘建生
郭金玲
张宏达
刘志龙
刘洁
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
Taiyuan Heavy Industry Co Ltd
Original Assignee
Taiyuan University of Science and Technology
Taiyuan Heavy Industry Co Ltd
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, Taiyuan Heavy Industry Co Ltd filed Critical Taiyuan University of Science and Technology
Priority to CN201310298077.7A priority Critical patent/CN103509917B/zh
Publication of CN103509917A publication Critical patent/CN103509917A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103509917B publication Critical patent/CN103509917B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

本发明涉及一种细化马氏体时效不锈钢晶粒的热处理工艺方法，所述方法依次采用以下热处理工艺：锻前钢锭均匀化退火、锻造、等温正火(细化晶粒)、固溶处理、时效处理。本发明利用等温正火，获得片间距细小、均匀的珠光体+少量铁素体组织，阻断马氏体非平衡组织遗传特性，结合固溶处理，有效细化马氏体时效不锈钢锻件内的晶粒，提高其综合力学性能。

Description

一种细化马氏体时效不锈钢晶粒的热处理工艺方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种细化马氏体时效不锈钢晶粒的热处理工艺方法。
背景技术
细化晶粒对同时提高马氏体时效不锈钢强度、塑性、韧性具有独特的作用。常用方法有如下几种：反复变温循环相变热处理和反复等温相变热处理细化晶粒。
反复变温循环热处理细化晶粒工艺（00Cr13Ni4Co13Mo6马氏体时效钢）：1050℃固溶处理，保温60min，水冷，再经800℃×30min+（850℃×10min,-70℃×10min，循环2次）+（830℃×15min,-70℃×10min，循环2次）处理，每步的冷却都采用水冷。晶粒尺寸由200um细化到7um。屈服强度提高了130Mpa、A、Z分别提高了7.5%、11%。
反复等温循环热处理细化晶粒工艺（00Cr13Ni7Co5Mo4Ti马氏体时效钢）：1100℃×60min固溶处理+860℃×15min水冷（3～4次）。晶粒尺寸由180um细化至10um。经时效处理后屈服强度由1420Mpa提高到1560Mpa，延伸率由12.6%提高至14.9%。
以上两种细化马氏体时效不锈钢晶粒方法尽管不同，但都起到了细化晶粒、提高综合力学性能的作用。比较以上两种工艺方法，明显可以看出两种工艺在本质上都是利用原奥氏体晶粒反复多次再结晶的特点，这种特点存在共同的缺点是原奥氏体晶粒反复多次再结晶后都采用了水冷使过冷奥氏体发生马氏体非平衡组织相变，非平衡组织具有组织遗传效应，所以很难通过1～2次循环就能很好细化晶粒。要想得到较细小的晶粒，必然要通过多次循环，而多次循环存在工艺过程繁多、热处理周期长、能耗高、生产效率低等缺点。
发明内容
为了细化马氏体时效不锈钢晶粒，提高其综合性能，本发明特别提供一种细化马氏体时效不锈钢晶粒的热处理工艺方法。
本发明的发明方案：本发明依次采用以下热处理工艺：
1）、锻前钢锭均匀化退火。退火温度1250℃±10℃，保温20h
2）、锻造。始锻温度为1200℃±10℃～1250℃±10℃，终锻温度为900℃。
3）、等温正火（细化晶粒）。正火温度900℃±10℃，根据工件尺寸保温4～8h，出炉空冷至550℃±10℃～600℃±10℃区间等温3～6h出炉空冷。
4）、固溶处理。固溶温度1000℃±10℃，根据工件尺寸保温2～4小时，直接出炉雾冷。
5）、时效处理。时效温度为550℃℃±10℃，根据工件尺寸保温3～6小时，出炉后水冷。
本发明的发明效果：
本发明所述的一种细化马氏体时效不锈钢晶粒的热处理工艺方法，利用等温正火，获得片间距细小、均匀的珠光体+少量铁素体组织，阻断马氏体非平衡组织遗传特性，结合固溶处理，有效细化马氏体时效不锈钢锻件内的晶粒，提高其综合力学性能。
具体实施方式
在下文中，现在将更充分地描述本发明，示出了各种实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。
一种提高马氏体不锈钢低温冲击韧性的热处理工艺方法，在本实施例中，采用00Cr13Ni6MoNb马氏体时效不锈钢锻件，其有效尺寸为￠550mm×1920mm。该锻件经锻造后晶粒度达1～3级，晶粒粗大，不能满足生产需要。这是因为00Cr13Ni6MoNb马氏体时效不锈钢合金元素含量高、钢锭组织内部微观偏析严重，由此造成钢锭在锻造前或锻造过程中发生纵向开裂，为了消除偏析、均匀组织和成分，防止开裂，锻前必须对其进行高温均匀化退火处理，而高温均匀化退火是在高温下长时间保温，通过原子长距离扩散达到组织和成分的均匀化，因此造成奥氏体晶粗大；加之锻造温度范围较窄，锻造过程需要反复回炉加热，使得奥氏体晶粒继续粗化；终锻温度较高，锻后空冷后形成马氏体（属于空淬钢），由于马氏体具有组织遗传特征，常规的多次正火细化晶粒方法不能解决该类材料的晶粒细化问题，有关文献报导的反复循环相变尽管能够起到细化晶粒的作用，但也存在各种弊端。为了有效细化00Cr13Ni6MoNb马氏体时效不锈钢锻件晶粒，采用等温正火处理方法，一方面，控制正火加热温度，900℃±10℃，保温6h，出炉冷却至550±10℃,等温6h后出炉空冷。另一方面，本发明所述的一种细化马氏体时效不锈钢晶粒的热处理工艺方法，可以切断锻件的非平衡组织遗传，有效细化00Cr13Ni6MoNb马氏体时效不锈钢锻件的晶粒，使其晶粒度达7级以上。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。本发明可以有各种合适的更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种细化马氏体时效不锈钢晶粒的热处理工艺方法，其特征在于：
所述方法依次采用以下热处理工艺：
1)、锻前钢锭均匀化退火，其中退火温度1240℃或1260℃，保温20h；
2)、锻造，其中始锻温度为1190℃或1210℃或1240℃或1260℃，终锻温度为900℃；
3)、等温正火，细化晶粒，正火温度900℃±10℃，根据工件尺寸保温4～8h，出炉空冷至550℃±10℃～600℃±10℃区间，等温3～6h出炉空冷；
4)、固溶处理，固溶温度990℃或1010℃，根据工件尺寸保温2～4小时，直接出炉雾冷；
5)、时效处理，时效温度为550℃±10℃，根据工件尺寸保温3～6小时，出炉后水冷。
2.如权利要求1所述的一种细化马氏体时效不锈钢晶粒的热处理工艺方法，其特征在于：所述钢锭采用00Cr13Ni6MoNi马氏体时效不锈钢锻件。
CN201310298077.7A 2013-07-16 2013-07-16 一种细化马氏体时效不锈钢晶粒的热处理工艺方法 Expired - Fee Related CN103509917B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310298077.7A CN103509917B (zh) 2013-07-16 2013-07-16 一种细化马氏体时效不锈钢晶粒的热处理工艺方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310298077.7A CN103509917B (zh) 2013-07-16 2013-07-16 一种细化马氏体时效不锈钢晶粒的热处理工艺方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103509917A CN103509917A (zh) 2014-01-15
CN103509917B true CN103509917B (zh) 2015-06-17

Family

ID=49893347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310298077.7A Expired - Fee Related CN103509917B (zh) 2013-07-16 2013-07-16 一种细化马氏体时效不锈钢晶粒的热处理工艺方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103509917B (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103820729B (zh) * 2014-03-14 2017-05-03 钢铁研究总院 一种钛强化高钴马氏体时效耐蚀超高强度钢及制备方法
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
CN104999229A (zh) * 2015-07-31 2015-10-28 苏州市鑫渭阀门有限公司 高压不锈钢泵体的加工方法
CN108220545A (zh) * 2017-12-07 2018-06-29 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种马氏体热稳定不锈钢的热处理方法
CN109986006A (zh) * 2019-03-14 2019-07-09 桂林理工大学 一种不锈钢硬盘壳体精锻成形方法
CN110724797B (zh) * 2019-10-23 2022-05-06 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种航空用PH13-8Mo零件的加工方法
CN112143859B (zh) * 2020-08-25 2022-07-01 山东润金重工科技有限公司 一种钢锭热处理方法及装置
CN112226586A (zh) * 2020-10-20 2021-01-15 北京北方车辆集团有限公司 一种42CrMo材料小尺寸产品的变温正火工艺方法
CN113755677A (zh) * 2021-08-30 2021-12-07 中国科学院金属研究所 具有超细亚结构的超高强高韧马氏体时效钢及其制备方法
CN114645117A (zh) * 2022-03-21 2022-06-21 河南中原特钢装备制造有限公司 一种17-4ph材料控氮合金化锻后热处理工艺
CN115125376B (zh) * 2022-07-06 2023-10-31 广西大藤峡水利枢纽开发有限责任公司 G102Cr18Mo不锈钢锻件的锻后热处理工艺及锻造工艺
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
US5116570A (en) * 1990-09-21 1992-05-26 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Stainless maraging steel having high strength, high toughness and high corrosion resistance and it's manufacturing process
JP2004176118A (ja) * 2002-11-26 2004-06-24 Matsushita Electric Works Ltd 結晶粒微細化マルテンサイト系ステンレス鋼材の製造方法
CN102251084A (zh) * 2011-07-04 2011-11-23 南京迪威尔重型锻造股份有限公司 深海采油设备液压缸用钢锻件性能热处理工艺
CN102605279A (zh) * 2012-03-30 2012-07-25 宝山钢铁股份有限公司 一种具有良好塑性和韧性的超高强度不锈钢及其制造方法
CN102699645A (zh) * 2012-06-27 2012-10-03 江苏金源锻造股份有限公司 一种风力发电机齿轮的等温正火工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5116570A (en) * 1990-09-21 1992-05-26 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Stainless maraging steel having high strength, high toughness and high corrosion resistance and it's manufacturing process
JP2004176118A (ja) * 2002-11-26 2004-06-24 Matsushita Electric Works Ltd 結晶粒微細化マルテンサイト系ステンレス鋼材の製造方法
CN102251084A (zh) * 2011-07-04 2011-11-23 南京迪威尔重型锻造股份有限公司 深海采油设备液压缸用钢锻件性能热处理工艺
CN102605279A (zh) * 2012-03-30 2012-07-25 宝山钢铁股份有限公司 一种具有良好塑性和韧性的超高强度不锈钢及其制造方法
CN102699645A (zh) * 2012-06-27 2012-10-03 江苏金源锻造股份有限公司 一种风力发电机齿轮的等温正火工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SAl06C毛管等温正火组织和力学性能分析;曹铜壁等;《钢管》;20130215;第42卷(第1期);说明书第22页第1节和第23页第3-4节 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103509917A (zh) 2014-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103509917B (zh) 一种细化马氏体时效不锈钢晶粒的热处理工艺方法
CN102876859B (zh) 一种螺丝线材的球化退火工艺
CN101857936B (zh) 一种镁合金的制备方法
CN104532154A (zh) 高硬度高抛光预硬化塑胶模具钢及其制备工艺
CN101509056B (zh) 一种沉淀硬化马氏体不锈钢fv520b的热处理方法
CN104498685A (zh) 热作模具钢锻件的热处理工艺
CN103981451B (zh) 一种热轧加回火型无Mo塑料模具钢钢板及其制造方法
CN105002433B (zh) 一种防气蚀时效硬化高光塑料模具钢及其制备方法
CN103266212A (zh) 一种提高25Cr2Ni4MoV钢锻件低温冲击韧性的热处理工艺
CN103305672A (zh) 一种压力容器超大型管板锻件的热处理工艺
CN103305780A (zh) 一种航空铝合金的热处理方法
CN103966409A (zh) 一种中铬铁素体不锈钢制造方法
CN103555904B (zh) 能提高ASTM508Gr2钢低温冲击功的热处理工艺
CN105063291A (zh) 一种提高13Cr9Mo2Co1NiVNbNB锻件冲击性能的热处理方法
CN102776335A (zh) 17-4ph马氏体沉淀硬化不锈钢锻件的制造工艺
CN103103438A (zh) 一种高强度高塑性中锰冷轧钢板及其制造方法
CN103966411A (zh) 一种中碳冷镦钢棒线材的制造方法
CN103484768A (zh) 一种长度≥30m的高强工程用钢板及生产方法
CN101591727A (zh) 一种低碳合金钢锻件毛坯的热处理方法
CN102061365B (zh) 无机高分子水溶性淬火介质及其制备方法
CN103627858A (zh) 一种马氏体不锈钢工件的热处理工艺
CN104630434B (zh) 利用马氏体相变循环实现304不锈钢超塑性的方法
CN105018843A (zh) 钒和钛复合添加的q&p钢及其制造方法
CN102851464A (zh) 一种sus410s马氏体不锈钢热轧板的退火工艺
CN104451046A (zh) 高寒地带电机轴用合金钢的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: TAIYUAN HEAVY INDUSTRY CO., LTD.

Effective date: 20140311

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20140311

Address after: 030024 Shanxi province Taiyuan city Berlin District Wan wa flow Road No. 66

Applicant after: Taiyuan Univ. of Science & Technology

Applicant after: Taiyuan Heavy Industry Co., Ltd.

Address before: 030024 Shanxi province Taiyuan city Berlin District Wan wa flow Road No. 66

Applicant before: Taiyuan Univ. of Science & Technology

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: 20150617

Termination date: 20160716

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