CN109014148A

CN109014148A - 一种双相不锈钢大型铸钢件的高温打箱方法

Info

Publication number: CN109014148A
Application number: CN201810930137.5A
Authority: CN
Inventors: 冯周荣; 纳学洋; 赵健东; 马进; 陈得润; 周辉
Original assignee: Kocel Steel Foundry Co Ltd
Current assignee: Kocel Steel Foundry Co Ltd
Priority date: 2018-08-16
Filing date: 2018-08-16
Publication date: 2018-12-18

Abstract

本发明涉及大型铸钢件的生产方法，提供一种双相不锈钢大型铸钢件的高温打箱方法，包括以下步骤，确定打箱温度，采用铸造工艺模拟软件模拟双相不锈钢铸钢件降温变化速率，并结合双相不锈钢铸钢件高温冷却趋势，综合确定打箱温度为960~1020℃；布置热电偶，铸钢件浇注后，温度降至1080~1120℃后，在铸钢件吊把位置周围布置若干热电偶进行温度监控；打箱，测量温度降至960~1020℃开始打箱，提取铸钢件至落砂区域，执行落砂操作，将落砂操作处理后的铸钢件进行喷水快冷。采用本发明方法，提高生产效率，且无裂纹产生，进一步提高铸钢件质量，降低制造成本低。

Description

一种双相不锈钢大型铸钢件的高温打箱方法

技术领域

本发明涉及大型铸钢件的生产方法，特别涉及到一种双相不锈钢大型铸钢件的高温打箱方法。

背景技术

双相不锈钢指铁素体与奥氏体各约占50%，一般较少相的含量最少也需要达到30%的不锈钢。在含C较低的情况下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Nb、Ti、N等合金元素。双相不锈钢从20世纪40年代在美国诞生以来，已经发展到第三代。它的主要特点是屈服强度可达400~550MPa，是普通不锈钢的2倍，因此可以节约用材，降低设备制造成本。在抗腐蚀方面，特别是介质环境比较恶劣（如海水，氯离子含量较高）的条件下，双相不锈钢的抗点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀及腐蚀疲劳性能明显优于普通的奥氏体不锈钢。

对于本发明所述的双相不锈钢铸钢件，毛重10t以上，其化学成分元素及质量百分比：C≤0.03%，Cr：21%~26%，Ni：4.5%~8.5%，Mo：2.5%~4.0%，Si≤1.5%，Mn≤1.5%，P≤0.04%，S≤0.03%，N：0.08%-0.30%。此类双相不锈钢铸钢件材质，在凝固冷却过程中，存在两个危险区间，第一个区间800~900℃，另一个区间为425~500℃，这两个区间材料组织中容易析出产生有害相，导致铸钢件开裂，且一旦开裂，很难处理合格，因此，铸钢件需要在铸造工艺过程中快速冷却避开危险区间。针对双相不锈钢大型铸钢件如何快速冷却避开危险区间，国内对吨位小于10t的铸钢件基本上将浇注后的铸钢件放置空气中或直接在砂箱中正常冷却以达到快冷避开危险区间，避免产生有害相。但是对于吨位大于10t的双相不锈钢铸钢件，因无法在砂箱中快速冷却，或无法在第一个危险区间以上放置在空气中快速冷却，铸钢件将会产生大量的有害相，随之产生大量裂纹后无法修复，最终报废。针对10t以上的双相不锈钢铸钢件如何在凝固冷却过程中避开危险区间，国内目前无技术支持实施方法及生产经验，因此，需发明一种双相不锈钢大型铸钢件的高温打箱方法，解决铸钢件在凝固冷却过程中快速避开危险区间，保证产品质量，减少铸钢件报废损失。

发明内容

为了解决针对毛重10t以上的双相不锈钢铸钢件如何在凝固冷却过程中避开危险区间的问题，本发明提供一种双相不锈钢大型铸钢件的高温打箱方法。

一种双相不锈钢大型铸钢件的高温打箱方法，包括如下步骤：

确定打箱温度，采用铸造工艺模拟软件模拟双相不锈钢铸钢件降温变化速率，并结合双相不锈钢铸钢件高温冷却趋势，综合确定打箱温度为960~1020℃。

布置热电偶，铸钢件浇注后，温度降至1080~1120℃后，在铸钢件吊把位置周围布置若干热电偶进行温度监控。

打箱，测量温度降至960~1020℃开始打箱，提取铸钢件至落砂区域，执行落砂操作，将落砂操作处理后的铸钢件进行喷水快冷。

在其中一个实施例中，所述打箱步骤中，铸钢件从打箱至喷水快冷的操作时间小于或等于15min。

在其中一个实施例中，所述打箱步骤中，起吊铸钢件之前将吊把部位温度喷水降温至680~700℃。

在其中一个实施例中，所述打箱步骤中，喷水快冷操作保持2~3小时。

采用上述双相不锈钢大型铸钢件的高温打箱方法，提高生产效率，并进一步采用喷水快冷的方法进行快速降温，避免铸钢件处于危险区间温度范围值内，以使铸钢件无有害相析出，且无裂纹产生，确保铸钢件材质组织合格，符合脆性要求，提高铸钢件质量，降低制造成本。

附图说明

图1为一实施例的双相不锈钢大型铸钢件的高温打箱方法的流程示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施的技术方案，下面将参照附图对本发明进行更全面的描述。

本发明所述的双相不锈钢铸钢件为毛重10t以上，其化学成分元素及质量百分比：C≤0.03%，Cr：21%~26%，Ni：4.5%~8.5%，Mo：2.5%~4.0%，Si≤1.5%，Mn≤1.5%，P≤0.04%， S≤0.03%，N：0.08%-0.30%。此类双相不锈钢铸钢件材质，在凝固冷却过程中，存在两个危险区间，第一个区间800~900℃，另一个区间为425~500℃，这两个区间材料组织中容易析出有害相。采用本发明高温打箱方法，提高生产效率，并进一步采用喷水快冷的方法进行快速降温，避免铸钢件处于危险区间温度范围值内，以使铸钢件无有害相析出，且无裂纹产生，确保铸钢件材质组织合格，符合脆性要求，提高铸钢件质量，降低制造成本。

本发明公开了一种双相不锈钢大型铸钢件的高温打箱方法，请参阅附图1，包括如下步骤：

S110：确定打箱温度，采用铸造工艺模拟软件模拟双相不锈钢铸钢件降温变化速率，并结合双相不锈钢铸钢件高温冷却趋势，综合确定打箱温度为960~1020℃；

具体地，确定打箱温度时，为避免铸钢件析出有害相，需要避开铸钢件避开凝固冷却过程中的两个危险区间，即800~900℃和425~500℃，因此，打箱温度必须高于危险区间且考虑铸钢件打箱过程中的热量损失，综合确定打箱温度为960~1020℃，以使减少铸钢件开裂的风险。

S120：布置热电偶，铸钢件浇注后，温度降至1080~1120℃后，在铸钢件吊把位置周围布置若干热电偶进行温度监控；

需要说明的是，由于打箱提取铸钢件时，吊把位置周围部位漏出，因此针对吊把位置周围部位进行温度监控，可以保证准确监控铸钢件温度。

S130：打箱，测量温度降至960~1020℃开始打箱，提取铸钢件至落砂区域，执行落砂操作，将落砂操作处理后的铸钢件进行喷水快冷。

需要说明的是，铸钢件从打箱至喷水快冷的操作时间小于或等于15min。以使铸钢件本体温度衰减较少，并处于危险区间以上，无有害相析出。

在其中一个实施例中，所述打箱步骤中，从提取铸钢件至落砂区域完成落砂操作时间小于或等于10min，且保证铸件温度≥900℃，无有害相析出。

在其中一个实施例中，所述打箱步骤中，起吊铸钢件之前将吊把部位温度喷水降温至680~700℃；

具体地，所述吊把部位温度喷水降温至680~700℃，可避免吊把由于温度过高导致变形或者开裂，保证吊运安全。

在其中一个实施例中，所述打箱步骤中，喷水快冷操作保持2~3小时；

具体地，在实际喷水快冷操作时，将铸钢件放置在水池内采用若干水泵进行喷水快冷，并保持2~3小时，以使铸钢件表面温度为200℃以下，即可停止喷水快冷操作进行空冷。喷水快冷过程中对铸钢件不同部位循环往复喷水，以使铸钢件均匀冷却。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims

1.一种双相不锈钢大型铸钢件的高温打箱方法，其特征在于，包括如下步骤，

确定打箱温度，采用铸造工艺模拟软件模拟双相不锈钢铸钢件降温变化速率，并结合双相不锈钢铸钢件高温冷却趋势，综合确定打箱温度为960~1020℃；

布置热电偶，铸钢件浇注后，温度降至1080~1120℃后，在铸钢件吊把位置周围布置若干热电偶进行温度监控；

2.根据权利要求1所述双相不锈钢大型铸钢件打箱的方法，其特征在于，所述打箱步骤中，铸钢件从打箱至喷水快冷的操作时间小于或等于15min。

3.根据权利要求1所述双相不锈钢大型铸钢件打箱的方法，其特征在于，所述打箱步骤中，起吊铸钢件之前将吊把部位温度喷水降温至680~700℃。

4.根据权利要求1所述双相不锈钢大型铸钢件打箱的方法，其特征在于，所述打箱步骤中，喷水快冷操作保持2~3小时。