CN111745104B - 一种改善高氮不锈钢晶粒度的锻造方法 - Google Patents

一种改善高氮不锈钢晶粒度的锻造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种改善高氮不锈钢晶粒度的锻造方法，其能避免粗晶的产生，从而提高锻件强度。其包括以下步骤：步骤一：对M30NW不锈钢坯料进行顶锻并依据零件形状进行弯曲；步骤二：对弯曲后的坯料进行预锻成形，预锻厚度方向变形量为25%‑40%，锻造加热温度为1020℃‑1080℃，加热系数0.4‑0.5min/mm；步骤三：对预锻坯料进行终锻成形，终锻厚度方向变形量为10%‑25%，宽度方向变形量5%‑20%，锻造加热温度为1020℃‑1080℃，加热系数0.4‑0.5min/mm；步骤四：对终锻后的坯料进行热处理。

Description

一种改善高氮不锈钢晶粒度的锻造方法
技术领域
本发明涉及锻造工艺技术领域，具体为一种改善高氮不锈钢晶粒度的锻造方法。
背景技术
M30NW是一种含氮的奥氏体不锈钢，比传统316L具有改善的高机械性能和高耐腐蚀性能，M30NW以退火状态供货，常用于制造锻制植入物。这种钢还可以冷作状态供货，用于制造脊柱系统、髓内钉和各种骨折固定装置。但在锻造时，存在加热时晶粒容易长大的问题，在晶粒长大的情况下，如果锻造变形量小，出现粗晶，导致锻件强度会急剧下降。
发明内容
针对M30NW高氮不锈钢在锻造时会出现粗晶导致锻件强度下降的问题，本发明提供了一种改善高氮不锈钢晶粒度的锻造方法，其能避免粗晶的产生，从而提高锻件强度。
其技术方案是这样的：一种改善高氮不锈钢晶粒度的锻造方法，其特征在于，其包括以下步骤：步骤一：对M30NW不锈钢坯料进行顶锻并依据零件形状进行弯曲；
步骤二：对弯曲后的坯料进行预锻成形，锻造加热温度为1020℃-1080℃，加热系数0.4-0.5min/mm，预锻厚度方向变形量为25%-40%；
步骤三：对预锻坯料进行终锻成形，锻造加热温度为1020℃-1080℃，加热系数0.4-0.5min/mm，终锻厚度方向变形量为10%-25%，宽度方向变形量5%-20%；
步骤四：对终锻后的坯料进行热处理。
其进一步特征在于：
步骤一中顶锻锻造加热温度为1020℃-1080℃，加热系数0.4-0.5min/mm，保温到均匀受热后，立即出炉进行顶锻弯曲；
步骤四中的热处理是均匀化退火，加热到1030℃-1070℃，保温不少于60min后，冲惰性气体冷至60℃以下，然后空冷至室温；
在步骤一、二和三中对锻造工装在150℃-240℃温度下进行预热。
本发明的有益效果为：采用顶锻、预锻和终锻相结合的方法来对M30NW高氮不锈钢进行锻造，能够避免粗晶产生进而提高锻件强度，锻件晶粒度可达5.5-9级。
附图说明
图1为实施例1最大截面处的晶粒度评定金相图；
图2为实施例2最大截面处的晶粒度评定金相图；
图3为实施例3最大截面处的晶粒度评定金相图。
具体实施方式
实施例1：步骤一，利用平锻机对M30NW不锈钢坯料进行顶锻并依据零件形状进行弯曲，顶锻锻造加热温度为1020℃-1080℃，加热系数0.4-0.5min/mm，保温到均匀受热后，立即出炉进行顶锻弯曲；
步骤二：对弯曲后的坯料进行预锻成形，锻造加热温度为1020℃-1080℃，加热系数0.4-0.5min/mm，预锻厚度方向变形量为35%；
步骤三：对预锻坯料进行终锻成形，锻造加热温度为1020℃-1080℃，加热系数0.4-0.5min/mm，终锻厚度方向变形量为25%，宽度方向变形量20%；
步骤四：对终锻后的坯料进行均匀化退火，加热到1030℃-1070℃，保温不少于60min后，冲氩气冷至60℃以下，然后空冷至室温。
取最大截面处进行晶粒度检测，晶粒评定度如图1所示，晶粒度可达8级，无粗晶产生，满足验收标准ASTM E112。
实施例2：步骤一，利用平锻机对M30NW不锈钢坯料进行顶锻并依据零件形状进行弯曲，顶锻锻造加热温度为1020℃-1080℃，加热系数0.4-0.5min/mm，保温到均匀受热后，立即出炉进行顶锻弯曲；
步骤二：对弯曲后的坯料进行预锻成形，锻造加热温度为1020℃-1080℃，加热系数0.4-0.5min/mm，预锻厚度方向变形量为25%；
步骤三：对预锻坯料进行终锻成形，锻造加热温度为1020℃-1080℃，加热系数0.4-0.5min/mm，终锻厚度方向变形量为20%，宽度方向变形量5%；
步骤四：对终锻后的坯料进行均匀化退火，加热到1030℃-1070℃，保温不少于60min后，冲氩气冷至60℃以下，然后空冷至室温。
取最大截面处进行晶粒度检测，晶粒评定度如图2所示，晶粒度可达5.5级，无粗晶产生，满足验收标准ASTM E112。
实施例3：步骤一，利用平锻机对M30NW不锈钢坯料进行顶锻并依据零件形状进行弯曲，顶锻锻造加热温度为1020℃-1080℃，加热系数0.4-0.5min/mm，保温到均匀受热后，立即出炉进行顶锻弯曲；
步骤二：对弯曲后的坯料进行预锻成形，锻造加热温度为1020℃-1080℃，加热系数0.4-0.5min/mm，预锻厚度方向变形量为40%；
步骤三：对预锻坯料进行终锻成形，锻造加热温度为1020℃-1080℃，加热系数0.4-0.5min/mm，终锻厚度方向变形量为10%，宽度方向变形量8%；
步骤四：对终锻后的坯料进行均匀化退火，加热到1030℃-1070℃，保温不少于60min后，冲氩气冷至60℃以下，然后空冷至室温。
取最大截面处进行晶粒度检测，晶粒评定度如图3所示，晶粒度可达6级，无粗晶产生，满足验收标准ASTM E112。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种改善高氮不锈钢晶粒度的锻造方法，其特征在于，其包括以下步骤：步骤一：对锻造工装在150℃-240℃温度下进行预热，对M30NW不锈钢坯料进行顶锻并依据零件形状进行弯曲，顶锻锻造加热温度为1020℃-1080℃，加热系数0.4-0.5min/mm，保温到均匀受热后，立即出炉进行顶锻弯曲；
步骤二：对锻造工装在150℃-240℃温度下进行预热，对弯曲后的坯料进行预锻成形，锻造加热温度为1020℃-1080℃，加热系数0.4-0.5min/mm，预锻厚度方向变形量为25%-40%；
步骤三：对锻造工装在150℃-240℃温度下进行预热，对预锻坯料进行终锻成形，锻造加热温度为1020℃-1080℃，加热系数0.4-0.5min/mm，终锻厚度方向变形量为10%-25%，宽度方向变形量5%-20%；
步骤四：对终锻后的坯料进行热处理，热处理是均匀化退火，加热到1030℃-1070℃，保温不少于60min后，冲惰性气体冷至60℃以下，然后空冷至室温。
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