CN108893684A - 低强度马氏体不锈钢环锻件及其锻造方法 - Google Patents

低强度马氏体不锈钢环锻件及其锻造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低强度马氏体不锈钢环锻件及其锻造方法,马氏体不锈钢以重量百分含量计包括如下成分:C:≤0.05%、Si:≤0.50%、Mn:0.50~1.00%、P:≤0.030%、S:≤0.015%、Cr:12~14%、Mo:0.30~0.70%、Ni:4.00~4.50%、N:0.020~0.040%、V:≤0.08%、Nb:≤0.03%、Ti:≤0.03%、余量为Fe和杂质,锻造过程为:先进行一个拔长预锻,然后冷锯下料进行三镦两拔、马架扩孔和辗环,始锻温度按照1160℃~1180℃,终锻温度按照900℃,精整可适当降低30~60℃。通过上述方式,本发明低强度马氏体不锈钢环锻件及其锻造方法,通过优化原材料的化学成分和匹配合理的热处理制度,研制出符合标准性能要求的X3CrNiMo13‑4/QT650锻件,能够实现此材料低强度、低硬度产品的"零”突破,提高产品一次交检合格率100%,避免了返工返修带来的能源浪费。

Description

低强度马氏体不锈钢环锻件及其锻造方法
技术领域
本发明涉及马氏体不锈钢技术领域,特别是涉及一种低强度马氏体不锈钢环锻件及其锻造方法。
背景技术
马氏体不锈钢X3CrNiMo13-4/QT650为欧标EN10250-4材料,强度等级QT650为Rm:650-830Mpa,RP0.2≥520Mpa,A≥15%。
超级马氏体不锈钢X3CrNiMo13-4广泛用于水电、海洋石油、天然气平台、核电和石化工业等能源领域,主要用于能源设备核心零部件的制造,X3CrNiMo13-4具有优良塑韧性、焊接性以及抗腐蚀性能。
目前国内对X3CrNiMo13-4的研究较少,欧标中强度等级QT780、QT900容易达到,但QT650无法达到。日前我司接到一批国外大型水电公司订单,要求产品性能满足QT650级别,经过大量的试验均无法满足,在试验中做出的最低抗拉强度为850Mpa。
对上述事件进行分析研究发现:由于材料的特殊性,此材料存在逆变奥氏体转变现象且转变临界温度As约为553℃,逆变奥氏体失稳点RAs约为As+30~50℃,逆变奥氏体完全失稳点RAf约为700℃,奥氏体完全转变点Af约为810℃。
1、当淬火后回火温度低于As以下时得到的组织为回火马氏体,随着回火温度的提高强度和硬度降低;
2、当回火温度高于As且低于RAs是得到的回火马氏体+逆变奥氏体,逆变奥氏体含量存在最大值,此时强度最低;
3、当回火温度高于RAs且低于RAf时得到的组织为回火马氏体+逆变奥氏体+淬火马氏体,随着回火温度的升高强度和硬度也随之提高;
4、当回火温度高于RAf且低于Af时得到的组织为淬火马氏体+回火马氏体,随着回火温度的升高强度和硬度也随之提高;
5、当回火温度高于Af时得到的组织为淬火马氏体,完全淬硬状态。
由于逆变奥氏体为韧性相,若要降低材料的强度,则需要提高产品组织中逆变奥氏体的含量,故需要优化原材料的化学成分配比,提高促进逆变奥氏体形成元素的含量,降低抑制逆变奥氏体形成元素的含量。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种低强度马氏体不锈钢环锻件及其锻造方法,通过优化原材料的化学成分和匹配合理的热处理制度,研制出符合标准性能要求的X3CrNiMo13-4/QT650锻件,能够实现此材料低强度、低硬度产品的“零”突破,提高产品一次交检合格率100%,避免了返工返修带来的能源浪费。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种低强度马氏体不锈钢环锻件,以重量百分含量计,该马氏体不锈钢包括如下成分:
C:≤0.05%、Si:≤0.50%、Mn:0.50~1.00%、P:≤0.030%、S:≤0.015%、Cr:12~14%、Mo:0.30~0.70%、Ni:4.00~4.50%、N:0.020~0.040%、V:≤0.08%、Nb:≤0.03%、Ti:≤0.03%、余量为Fe和杂质。
在本发明一个较佳实施例中,以重量百分含量计,该马氏体不锈钢包括如下成分:
C:0.025%、Si:0.13%、Mn:0.66%、P:0.024%、S:0.003%、Cr:12.20%、Mo:0.39%、Ni:4.09%、N:0.030%、V:0.064%、Nb:0.009%、Ti:0.003%、余量为Fe和杂质。
在本发明一个较佳实施例中,马氏体不锈钢环锻件的强度等级QT650为抗拉强度:650~830Mpa,屈服强度≥520Mpa,伸长率≥15%。
为解决上述技术问题,本发明采用的另一个技术方案是:提供一种低强度马氏体不锈钢环锻件的锻造方法,其特征在于,采用真空脱气铸锭方式制得钢锭,然后对钢锭进行锻造,具体步骤如下:
a、预锻加热:将钢锭放至燃气炉,采用分段式加热方式进行热处理,使钢锭充分热透,减小温差内应力,防止开裂;
b、预锻拔长:步骤a)中钢锭出炉后先轻压滚圆一周,压下量为30~50mm,破碎粗大的铸造晶粒,为后续大变形做准备,然后进行拔长;
c、锻后退火:将步骤b)中预锻拔长后的钢锭空冷,待至表面温度降至300~500℃后装炉并退火处理;
d、锯床下料:对步骤c)中退火后的钢锭通过锯床进行落料,先将钢锭装夹锁定在锯床上,然后按照设定的尺寸进行锯削落料;
e、锻造加热:将步骤d)中锯削好的钢锭放至燃气炉,再次采用分段式加热方式进行热处理;
f、锻造制坯:对步骤e)中锻造加热后的坯料制坯:第一火,坯料出炉后竖立镦粗,锻比1.6~2.2;再打方、倒棱、滚圆拔长,锻比1.6~2.0;再次竖立镦粗、滚圆,锻比1.6~2.2;第二火,坯料出炉后拔长,锻比1.4~1.6;竖立镦粗至高最终坯料高度+20mm,修整然后冲孔;
g:马架扩孔:采用自由锻马架扩孔、平整端面,得到最终坯料;
h、锻造辗环:坯料出炉进行辗环工序,得辗环后毛坯锻件;
i:锻后热处理:对辗环后毛坯锻件进行退火处理,防止空淬导致锻坯开裂,同时细化晶粒、均匀组织,为后续淬火做准备;
在本发明一个较佳实施例中,步骤a)中分段式加热过程为:先以小于等于80℃/h加热升温至600℃,保温时间T 1=有效截面厚度×(0.2~0.3)min/mm;然后以小于等于80℃/h加热升温至850℃,保温时间T 2=有效截面厚度×(0.3~0.4)min/mm;再以小于等于120℃/h加热升温至1160~1180℃,保温时间T 3=有效截面厚度×0.5min/mm+(30~180)min,然后开始锻造。
在本发明一个较佳实施例中,步骤c)退火过程为:将锻件以小于等于120℃/h加热升温至600~650℃,保温时间T A1=有效截面厚度×(2.0~3.0)min/mm,空冷。
在本发明一个较佳实施例中,步骤e)中分段式加热过程为:先以小于等于80℃/h加热升温至600℃,保温时间T 1=有效截面厚度×(0.2~0.3)min/mm;然后以小于等于100℃/h加热升温至850℃,保温时间T 2=有效截面厚度×(0.3~0.4)min/mm;再以小于等于120℃/h加热升温至1160~1180℃,保温时间T 3=有效截面厚度×0.5min/mm+(30~180)min。
在本发明一个较佳实施例中,步骤i)中退火过程为:以小于等于120℃/h加热升温至860~890℃,保温时间T A2=有效截面厚度×(1.5~2.5)min/mm,随炉缓慢冷却至500℃以下出炉空冷。
本发明的有益效果是:本发明低强度马氏体不锈钢环锻件及其锻造方法通过优化原材料的化学成分和匹配合理的热处理制度,成功的研制出符合标准性能要求的X3CrNiMo13-4/QT650锻件,实现了此材料低强度、低硬度产品的“零”突破,提高产品一次交检合格率100%,避免了返工返修带来的能源浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图,其中:
图1是本发明的低强度马氏体不锈钢环锻件的锻造方法中步骤a)中预锻加热的示意图;
图2是本发明的低强度马氏体不锈钢环锻件的锻造方法中步骤c)中锻后退火过程的示意图;
图3是本发明的低强度马氏体不锈钢环锻件的锻造方法中步骤i)中锻后热处理时退火过程的示意图;
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图3,本发明实施例包括:
实施例一
本实施例提供一种低强度马氏体不锈钢环锻件,其化学成分配比如表1中实施例一所示,马氏体不锈钢环锻件的强度等级QT650为抗拉强度:650~830Mpa,屈服强度≥520Mpa,伸长率≥15%,通过以下锻造方法制得:
采用真空脱气铸锭方式制得钢锭,然后对钢锭进行锻造,具体步骤如下:
a、预锻加热:将钢锭放至燃气炉,采用分段式加热方式进行热处理,缩小钢锭内外温差,避免开裂:先以小于等于80℃/h加热升温至600℃,保温3h;然后以小于等于80℃/h加热升温至850℃,保温5h;再以小于等于120℃/h加热升温至1160℃,保温7h,避免加热温度过高产生δ铁素体导致锻坯开裂,然后开始锻造。
b、预锻拔长:步骤a)中钢锭出炉后先轻压滚圆一周,压下量为40mm,破碎粗大的铸造晶粒,为后续大变形做准备,然后进行拔长。
c、锻后退火:将步骤b)中预锻拔长后的钢锭空冷,待至表面温度降至400℃后装炉并退火处理,避免空淬导致坯料开裂,同时方便后续锯切下料:先将锻件以小于等于120℃/h加热升温至620℃,保温20h,出炉空冷。
d、锯床下料:对步骤c)中退火后的钢锭通过锯床进行落料,先将坯料装夹锁定在锯床上,然后按照设定的尺寸进行锯切落料。
e、锻造加热:将步骤d)中锯切好的钢锭放至燃气炉,再次采用分段式加热方式进行热处理:先以小于等于120℃/h加热升温至600℃,保温2h;然后以小于等于100℃/h加热升温至850℃,保温3h;再以小于等于120℃/h加热升温至1165℃,保温5h。
f、锻造制坯:对步骤e)中锻造加热后的坯料制坯:第一火,坯料出炉后竖立镦粗,锻比1.8;再打方、倒棱、滚圆拔长,锻比1.6;再次竖立镦粗、滚圆,锻比1.8;第二火,坯料出炉后拔长,锻比1.4;竖立镦粗至高410mm,修整后冲孔。
g:马架扩孔:采用自由锻马架扩孔、平整端面,得到最终坯料,尺寸为Φ1319/Φ800×390。
h、锻造辗环:坯料出炉进行辗环工序,得辗环后最终毛坯锻件,尺寸:Φ3631/Φ3437×313。
i:锻后热处理:对辗环后毛坯锻件进行退火处理,防止空淬锻件开裂,防止空淬导致锻坯开裂,同时细化晶粒、均匀组织,为后续淬火做准备:以小于等于120℃/h加热升温至880℃,保温4h,随炉缓慢冷却至300℃以下。
实施例二
本实施例提供一种低强度马氏体不锈钢环锻件,其化学成分配比如表1中实施例二所示,马氏体不锈钢环锻件的强度等级QT650为抗拉强度:650~830Mpa,屈服强度≥520Mpa,伸长率≥15%,通过以下锻造方法制得:
采用真空脱气铸锭方式制得钢锭,然后对钢锭进行锻造,具体步骤如下:
a、预锻加热:将钢锭放至燃气炉,采用分段式加热方式进行热处理,缩小钢锭内外温差,避免开裂:先以小于等于80℃/h加热升温至600℃,保温3h;然后以小于等于80℃/h加热升温至850℃,保温5h;再以小于等于120℃/h加热升温至1165℃,保温8h,避免加热温度过高产生δ铁素体导致锻坯开裂,然后开始锻造。
b、预锻拔长:步骤a)中钢锭出炉后先轻压滚圆一周,压下量为35mm,破碎粗大的铸造晶粒,为后续大变形做准备,然后进行拔长。
c、锻后退火:将步骤b)中预锻拔长后的钢锭空冷,待至表面温度降至450℃后装炉并退火处理,避免空淬导致坯料开裂,同时方便后续锯切下料:先将坯料以小于等于80℃/h加热升温至610℃,保温22h,出炉空冷。
d、锯床下料:对步骤c)中退火后的坯料通过锯床进行落料,先将坯料装夹锁定在锯床上,然后按照设定的尺寸进行锯切落料。
e、锻造加热:将步骤d)中锯切好的坯料放至燃气炉,再次采用分段式加热方式进行热处理:先以小于等于120℃/h加热升温至600℃,保温2h;然后以小于等于100℃/h加热升温至850℃,保温3h;再以小于等于120℃/h加热升温至1160℃,保温5h。
f、锻造制坯:对步骤e)中锻造加热后的坯料制坯:第一火,坯料出炉后竖立镦粗,锻比1.9;再打方、倒棱、滚圆拔长,锻比1.8;再次竖立镦粗、滚圆,锻比1.9;第二火,钢锭坯料出炉后拔长,锻比1.5;竖立镦粗至高290mm,然后冲孔。
g:马架扩孔:采用自由锻马架扩孔、平整端面,得到最终坯料,尺寸为Φ1589/Φ800×270。
h、锻造辗环:坯料出炉进行辗环工序,得辗环后最终毛坯锻件,尺寸:Φ3797/Φ3369×166。
i:锻后热处理:对辗环后毛坯锻件进行退火处理,防止空淬锻件开裂,防止空淬导致锻坯开裂,同时细化晶粒、均匀组织,为后续淬火做准备:以小于等于120℃/h加热升温至880℃,保温6h,随炉缓慢冷却至320℃以下。
实施例三
本实施例提供一种低强度马氏体不锈钢环锻件,其化学成分配比如表1中实施例三所示,马氏体不锈钢环锻件的强度等级QT650为抗拉强度:650~830Mpa,屈服强度≥520Mpa,伸长率≥15%,通过以下锻造方法制得:
采用真空脱气铸锭方式制得钢锭,然后对钢锭进行锻造,具体步骤如下:
a、预锻加热:将钢锭放至燃气炉,采用分段式加热方式进行热处理,缩小钢锭内外温差,避免开裂:先以小于等于80℃/h加热升温至600℃,保温3h;然后以小于等于80℃/h加热升温至850℃,保温5h;再以小于等于120℃/h加热升温至1175℃,保温7h,避免加热温度过高产生δ铁素体导致锻坯开裂,然后开始锻造。
b、预锻拔长:步骤a)中钢锭出炉后先轻压滚圆一周,压下量为40mm,破碎粗大的铸造晶粒,为后续大变形做准备,然后进行拔长。
c、锻后退火:将步骤b)中预锻拔长后的钢锭空冷,待至表面温度降至450℃后装炉并退火处理,避免空淬导致坯料开裂,同时方便后续锯切下料:先将锻件以小于等于120℃/h加热升温至620℃,保温23h,出炉空冷。
d、锯床下料:对步骤c)中退火后的钢锭通过锯床进行落料,先将坯料装夹锁定在锯床上,然后按照设定的尺寸进行锯切落料。
e、锻造加热:将步骤d)中锯切好的钢锭放至燃气炉,再次采用分段式加热方式进行热处理:先以小于等于120℃/h加热升温至600℃,保温2h;然后以小于等于100℃/h加热升温至850℃,保温4h;再以小于等于120℃/h加热升温至1170℃,保温5.5h。
f、锻造制坯:对步骤e)中锻造加热后的坯料制坯:第一火,坯料出炉后竖立镦粗,锻比2.0;再打方、倒棱、滚圆拔长,锻比1.9;再次竖立镦粗、滚圆,锻比2.0;第二火,坯料出炉后拔长,锻比1.55;竖立镦粗至高510mm,修整后冲孔。
g:马架扩孔:采用自由锻马架扩孔、平整端面,得到最终坯料,尺寸为Φ1313/Φ800×490。
h、锻造辗环:坯料出炉进行辗环工序,得辗环后最终毛坯锻件,尺寸:Φ2905/Φ2685×428。
i:锻后热处理:对辗环后毛坯锻件进行退火处理,防止空淬锻件开裂,防止空淬导致锻坯开裂,同时细化晶粒、均匀组织,为后续淬火做准备:以小于等于120℃/h加热升温至890℃,保温5h,随炉缓慢冷却至330℃以下。
实施例四
本实施例提供一种低强度马氏体不锈钢环锻件,其化学成分配比如表1中实施例四所示,马氏体不锈钢环锻件的强度等级QT650为抗拉强度:650~830Mpa,屈服强度≥520Mpa,伸长率≥15%,通过以下锻造方法制得:
采用真空脱气铸锭方式制得钢锭,然后对钢锭进行锻造,具体步骤如下:
a、预锻加热:将钢锭放至燃气炉,采用分段式加热方式进行热处理,缩小钢锭内外温差,避免开裂:先以小于等于80℃/h加热升温至600℃,保温3h;然后以小于等于80℃/h加热升温至850℃,保温5h;再以小于等于120℃/h加热升温至1180℃,保温8h,避免加热温度过高产生δ铁素体导致锻坯开裂,然后开始锻造。
b、预锻拔长:步骤a)中钢锭出炉后先轻压滚圆一周,压下量为45mm,破碎粗大的铸造晶粒,为后续大变形做准备,然后进行拔长。
c、锻后退火:将步骤b)中预锻拔长后的钢锭空冷,待至表面温度降至500℃后装炉并退火处理,避免空淬导致坯料开裂,同时方便后续锯切下料:先将锻件以小于等于120℃/h加热升温至610℃,保温25h,出炉空冷。
d、锯床下料:对步骤c)中退火后的坯料通过锯床进行落料,先将坯料装夹锁定在锯床上,然后按照设定的尺寸进行锯切落料。
e、锻造加热:将步骤d)中锯切好的钢锭放至燃气炉,再次采用分段式加热方式进行热处理:先以小于等于120℃/h加热升温至600℃,保温2h;然后以小于等于100℃/h加热升温至850℃,保温3h;再以小于等于120℃/h加热升温至1180℃,保温4.5h。
f、锻造制坯:对步骤e)中锻造加热后的坯料制坯:第一火,坯料出炉后竖立镦粗,锻比2.2;再打方、倒棱、滚圆拔长,锻比2.0;再次竖立镦粗、滚圆,锻比2.2;第二火,钢锭坯料出炉后拔长,锻比1.6;竖立镦粗至高670mm,修整后冲孔。
g:马架扩孔:采用自由锻马架扩孔、平整端面,得到最终坯料,尺寸为Φ1185/Φ800×650。
h、锻造辗环:坯料出炉进行辗环工序,得辗环后最终毛坯锻件,尺寸:Φ1645/Φ1385×625。
i:锻后热处理:对辗环后毛坯锻件进行退火处理,防止空淬锻件开裂,防止空淬导致锻坯开裂,同时细化晶粒、均匀组织,为后续淬火做准备:以小于等于120℃/h加热升温至860℃,保温6h,随炉缓慢冷却至350℃以下。
表1:实施例一~实施例四中低强度马氏体不锈钢环锻件的化学成分配比表:
取实施一中的成型锻件,在锻件上制取25mm*25mm截面的试样环,截取1段160mm长(做拉伸试样用)和1段200mm长(做冲击试样用)为一组试验用料,共6组,分别做好标识为A1、B1、C1、D1、E1和F1。
按表2中的热处理制度分别进行淬火+一次回火+二次回火。
表2 实施例一的试样试验热处理制度
将按要求做过热处理的实施例一中试样加工成一拉三冲,进行力学性能实验,实验结果见表3。
表3 实施例一中试样力学性能实验结果
从表3可以看出6组实验结果均满足要求,其中试样B1和试样C1对应的热处理制度B和C的性能数据最接近要求值,并对其进一步论证。
然后取实施二中的成型锻件,在锻件上制取25mm*25mm截面的试样环,截取1段160mm长(做拉伸试样用)和1段200mm长(做冲击试样用)为一组试验用料,共2组,分别做好标识为A2和B2,分别用实施例一中试样B1和C1对应的热处理制度进行热处理。
表4实施例二中试样试验热处理制度
将实施例二中按要求做过热处理B的试样加工成一拉三冲,进行力学性能实验,实验结果见表5。
表5:实施例二中试样力学性能实验结果
实施例三同实施例二,先在锻件上制取25mm*25mm截面的试样环,截取1段160mm长(做拉伸试样用)和1段200mm长(做冲击试样用)为一组试验用料,共2组,分别做好标识为A3和B3,分别用实施例二中试样A2和B2对应的热处理制度进行热处理,将实施例三中按要求做过热处理的试样加工成一拉三冲,然后进行力学性能实验。
实施例四同实施例二,先在锻件上制取25mm*25mm截面的试样环,截取1段160mm长(做拉伸试样用)和1段200mm长(做冲击试样用)为一组试验用料,共2组,分别做好标识为A4和B4,分别用实施例二中试样A2和B2对应的热处理制度进行热处理,将实施例四中按要求做过热处理的试样加工成一拉三冲,然后进行力学性能实验。
实施例二~四分别按照实施例一中性能结果较为接近要求值的两个热处理制度B和C进行试验,实验结果均合格且结果较为接近。
综上所述,较为合理匹配的热处理制度为淬火960℃保温2小时,分散空冷至表面50~100℃;一次回火680℃保温4小时,分散空冷至表面50~100℃;二次回火580~590℃保温4小时,空冷至室温。
通过优化原材料的化学成分,匹配合理的热处理制度,成功的研制出符合标准性能要求的X3CrNiMo13-4/QT650锻件,实现了此材料低强度、低硬度产品的“零”突破,提高产品一次交检合格率100%,避免了返工返修带来的能源浪费,提升了企业竞争力、权威性。
本发明低强度马氏体不锈钢环锻件及其锻造方法的有益效果是:
通过优化原材料的化学成分和匹配合理的热处理制度,成功的研制出符合标准性能要求的X3CrNiMo13-4/QT650锻件,实现了此材料低强度、低硬度产品的“零”突破,提高产品一次交检合格率100%,避免了返工返修带来的能源浪费。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种低强度马氏体不锈钢环锻件,其特征在于,以重量百分含量计,该马氏体不锈钢包括如下成分:
C:≤0.05%、Si:≤0.50%、Mn:0.50~1.00%、P:≤0.030%、S:≤0.015%、Cr:12~14%、Mo:0.30~0.70%、Ni:4.00~4.50%、N:0.020~0.040%、V:≤0.08%、Nb:≤0.03%、Ti:≤0.03%、余量为Fe和杂质。
2.根据权利要求1所述的低强度马氏体不锈钢环锻件,其特征在于,以重量百分含量计,该马氏体不锈钢包括如下成分:
C:0.025%、Si:0.13%、Mn:0.66%、P:0.024%、S:0.003%、Cr:12.20%、Mo:0.39%、Ni:4.09%、N:0.030%、V:0.064%、Nb:0.009%、Ti:0.003%、余量为Fe和杂质。
3.根据权利要求1所述的低强度马氏体不锈钢环锻件,其特征在于,马氏体不锈钢环锻件的强度等级QT650为抗拉强度:650~830Mpa,屈服强度≥520Mpa,伸长率≥15%。
4.一种低强度马氏体不锈钢环锻件的锻造方法,其特征在于,采用真空脱气铸锭方式制得钢锭,然后对钢锭进行锻造,具体步骤如下:
a、预锻加热:将钢锭放至燃气炉,采用分段式加热方式进行热处理,使钢锭充分热透,减小温差内应力,防止开裂;
b、预锻拔长:步骤a)中钢锭出炉后先轻压滚圆一周,压下量为30~50mm,破碎粗大的铸造晶粒,为后续大变形做准备,然后进行拔长;
c、锻后退火:将步骤b)中预锻拔长后的钢锭空冷,待至表面温度降至300~500℃后装炉并退火处理;
d、锯床下料:对步骤c)中退火后的钢锭通过锯床进行落料,先将坯料装夹锁定在锯床上,然后按照设定的尺寸进行锯切落料;
e、锻造加热:将步骤d)中锯切好的坯料放至燃气炉,再次采用分段式加热方式进行热处理;
f、锻造制坯:对步骤e)中锻造加热后的坯料制坯:第一火,坯料出炉后竖立镦粗,锻比1.6~2.2;再打方、倒棱、滚圆拔长,锻比1.6~2.0;再次竖立镦粗、滚圆,锻比1.6~2.2;第二火,坯料出炉后拔长,锻比1.4~1.6;竖立镦粗至高最终坯料高度+20mm,修整然后冲孔;
g:马架扩孔:采用自由锻马架扩孔、平整端面,得到最终坯料;
h、锻造辗环:坯料出炉进行辗环工序,得辗环后毛坯锻件;
i:锻后热处理:对辗环后毛坯锻件进行退火处理。
5.根据权利要求1所述的低强度马氏体不锈钢环锻件的锻造方法,其特征在于,步骤a)中分段式加热过程为:先以小于等于80℃/h加热升温至600℃,保温时间T 1=有效截面厚度×(0.2~0.3)min/mm;然后以小于等于80℃/h加热升温至850℃,保温时间T 2=有效截面厚度×(0.3~0.4)min/mm;再以小于等于120℃/h加热升温至1160~1180℃,保温时间T 3=有效截面厚度×0.5min/mm+(30~180)min,然后开始锻造。
6.根据权利要求1所述的低强度马氏体不锈钢环锻件的锻造方法,其特征在于,步骤c)退火过程为:将锻件以小于等于120℃/h加热升温至600~650℃,保温时间T A1=有效截面厚度×(2.0~3.0)min/mm,然后空冷。
7.根据权利要求1所述的低强度马氏体不锈钢环锻件的锻造方法,其特征在于,步骤e)中分段式加热过程为:先以小于等于80℃/h加热升温至600℃,保温时间T 1=有效截面厚度×(0.2~0.3)min/mm;然后以小于等于100℃/h加热升温至850℃,保温时间T 2=有效截面厚度×(0.3~0.4)min/mm;再以小于等于120℃/h加热升温至1160~1180℃,保温时间T 3=有效截面厚度×0.5min/mm+(30~180)min。
8.根据权利要求1所述的低强度马氏体不锈钢环锻件的锻造方法,其特征在于,步骤i)中退火过程为:以小于等于120℃/h加热升温至860~890℃,保温时间T A2=有效截面厚度×(1.5~2.5)min/mm,随炉缓慢冷却至500℃以下出炉空冷。
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