CN105537477A - 一种用于钢结构建筑的马氏体不锈钢锻造工艺 - Google Patents

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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
    • B21J1/06—Heating or cooling methods or arrangements specially adapted for performing forging or pressing operations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/26—Methods of annealing
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    • C21—METALLURGY OF IRON
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Abstract

本发明公开一种用于钢结构建筑的马氏体不锈钢锻造工艺，包括以下步骤：坯料准备：选择表面无裂纹、无机械划痕、皮下无气泡的马氏体不锈钢材料作为坯料；锻造加热：坯料入炉，保温60min，锻造加热分三段：第一段随炉升温至1125-1150℃，保温30min；第二段随炉温降至820-840℃，保温2h；第三段随炉升温至1130-1160℃，保温20min，所述坯料的始锻温度为1130-1140℃，终锻温度为1000℃；？冷却退火：将炉温冷却降至750-760℃，保温2-3h在空气中冷却出炉。本发明分三次加热处理，改善其高温韧性、硬度和强度，本工艺生产的锻件缺陷少，提高了锻件的质量。

Description

一种用于钢结构建筑的马氏体不锈钢锻造工艺
技术领域
本发明属于金属锻造技术领域，具体是一种用于钢结构建筑的马氏体不锈钢锻造工艺。
背景技术
近几年，钢结构建筑相比于砖混结构建筑在环保、节能、高效、工厂化生产等方面具有明显优势。马氏体不锈钢是一类可以通过热处理（淬火、回火）对其性能进行调整的不锈钢，通俗地讲，是一类可硬化的不锈钢。这种特性决定了这类钢必须具备两个基本条件：一是在平衡相图中必须有奥氏体相区存在，在该区域温度范围内进行长时间加热，使碳化物固溶到钢中之后，进行淬火形成马氏体，也就是化学成分必须控制在γ或γ+α相区，二是要使合金形成耐腐蚀和氧化的钝化膜，铬含量必须在10.5%以上。马氏体不锈钢是Cr13型不锈钢，以铬元素为主要成分，一般wCr=12%～18%,以2Cr13、3Cr13、4Cr13最为典型,由于钢中含有足量的铬元素,能在表面形成一层很薄的起保护作用的氧化膜,阻止了腐蚀介质对金属的侵蚀。按合金元素的差别，可分为马氏体铬不锈钢和马氏体铬镍不锈钢。马氏体不锈钢具备高强度和耐蚀性，可以用来制造机器零件如蒸汽涡轮的叶片、蒸汽装备的轴和拉杆，以及在腐蚀介质中工作的零件如活门、螺栓等。碳含量较高的钢号则适用于制造医疗器械、餐刀、测量用具、弹簧等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于钢结构建筑的马氏体不锈钢锻造工艺。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种用于钢结构建筑的马氏体不锈钢锻造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）坯料准备：选择表面无裂纹、无机械划痕、皮下无气泡的马氏体不锈钢材料作为坯料；
（2）锻造加热：坯料入炉，炉温控制在360-390℃，在此温度下保温60min，锻造加热分三段：第一段随炉升温至1125-1150℃，保温30min；第二段随炉温降至820-840℃，保温2h；第三段随炉升温至1130-1160℃，保温20min，所述坯料的始锻温度为1130-1140℃，终锻温度为1000℃；
（3）冷却退火：将炉温冷却降至750-760℃，保温2-3h在空气中冷却出炉。
作为进一步地优选，本发明所述步骤（2）第一段锻造加热速度为80-100℃/h，第三段锻造加热速度为150-160℃/h。
作为进一步地优选，本发明所述步骤（3）的冷却速度为30-50℃/h。
本发明的有益效果：本发明用于钢结构建筑的马氏体不锈钢锻造工艺相对于现有技术具有以下优点：在锻造前分三次加热处理，先升温至1125-1150℃，再降至820-840℃，最后快速升温至1130-1160℃，进一步改善其高温韧性，同时改善其硬度和强度，本工艺生产的锻件强度高、自重轻、构件安全，同时锻件缺陷少，提高了锻件的质量。
具体实施方式
实施例1
一种用于钢结构建筑的马氏体不锈钢锻造工艺，包括以下步骤：
1、坯料准备：选择表面无裂纹、无机械划痕、皮下无气泡的马氏体不锈钢材料作为坯料；
2、锻造加热：坯料入炉，炉温控制在390℃，在此温度下保温60min，锻造加热分三段：第一段随炉升温至1135℃，加热速度为90℃/h，保温30min；第二段随炉温降至820℃，保温2h；第三段随炉升温至1140℃，加热速度为150℃/h，保温20min，所述坯料的始锻温度为1140℃，终锻温度为1000℃；
3、冷却退火：将炉温冷却降至750℃，保温2h在空气中冷却出炉，冷却速度为30℃/h。
为了加热坯料的内部与外层温差尽可能小，以避免产生巨大的热应力而导致坯料内部开裂，特别是大断面的坯料，因此，控制坯料的入炉温度为390℃，随炉缓慢升温，锻造加热第一段加热速度为90℃/h。
马氏体不锈钢属于高合金钢，高温时其塑性比碳钢差，变形抗力大，宜轻打，避免重锤猛击，以防十字形裂纹的形成。
实施例2
一种用于钢结构建筑的马氏体不锈钢锻造工艺，包括以下步骤：
1、坯料准备：选择表面无裂纹、无机械划痕、皮下无气泡的马氏体不锈钢材料作为坯料；
2、锻造加热：坯料入炉，炉温控制在370℃，在此温度下保温60min，锻造加热分三段：第一段随炉升温至1150℃，加热速度为80℃/h，保温30min；第二段随炉温降至840℃，保温2h；第三段随炉升温至1160℃，加热速度为160℃/h，保温20min，所述坯料的始锻温度为1130℃，终锻温度为1000℃；
3、冷却退火：将炉温冷却降至760℃，保温3h在空气中冷却出炉，冷却速度为50℃/h。
为了加热坯料的内部与外层温差尽可能小，以避免产生巨大的热应力而导致坯料内部开裂，特别是大断面的坯料，因此，控制坯料的入炉温度为370℃，随炉缓慢升温，锻造加热第一段加热速度为80℃/h。

Claims (3)

1.一种用于钢结构建筑的马氏体不锈钢锻造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）坯料准备：选择表面无裂纹、无机械划痕、皮下无气泡的马氏体不锈钢材料作为坯料；
（2）锻造加热：坯料入炉，炉温控制在360-390℃，在此温度下保温60min，锻造加热分三段：第一段随炉升温至1125-1150℃，保温30min；第二段随炉温降至820-840℃，保温2h；第三段随炉升温至1130-1160℃，保温20min，所述坯料的始锻温度为1130-1140℃，终锻温度为1000℃；
（3）冷却退火：将炉温冷却降至750-760℃，保温2-3h在空气中冷却出炉。
2.根据权利要求1所述的用于钢结构建筑的马氏体不锈钢锻造工艺，其特征在于，所述步骤（2）第一段锻造加热速度为80-100℃/h，第三段锻造加热速度为150-160℃/h。
3.根据权利要求1所述的用于钢结构建筑的马氏体不锈钢锻造工艺，其特征在于，所述步骤（3）的冷却速度为30-50℃/h。
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