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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