CN113265512B - 一种消除电渣马氏体锻圆机加工表面色差的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种消除电渣马氏体锻圆机加工表面色差的方法。本发明从用户对表面色差个性化要求出发，研究电渣钢锻圆色差产生的机理，除正常电渣工艺控制外，从锻后热处理工艺优化为思考出发点，对锻圆热处理工艺进行了优化改进，制定了两次退火工艺，解决了电渣马氏体锻圆表面机加工后的色差问题，满足了用户要求。

Description

一种消除电渣马氏体锻圆机加工表面色差的方法
技术领域
本发明属于压力加工及热处理领域，具体涉及一种消除电渣马氏体锻圆机加工表面色差的方法。
背景技术
电渣马氏体锻圆包括多种电渣锻圆，如电渣2Cr13锻圆主要用于制作光伏发电用玻璃辊，由于行业的特殊性，该锻圆机加工后表面硬度必须均匀，色泽统一，不得有任何白亮凸起和色斑等缺陷，否则会影响最终玻璃成品的质量，无法使用。
太钢生产电渣2Cr13锻圆工艺流程为：模铸钢锭→电渣重熔→加热→锻造→退火→交库。太钢生产的电渣2Cr13锻圆表面机加工后发现存在凸起、色斑、表面硬度不均等，直接影响合同的按时兑现，产品形象受到较大的影响。
鉴于以上情况，要改善锻圆表面质量，满足用户个性化要求，必须从电渣到退火全线优化改进。
发明内容
为了解决上述全部或部分问题，本发明目的在于提供一种消除电渣2Cr13锻圆机加工表面色差的方法。利用该方法进行处理后，能够确保锻圆机加工后表面硬度均匀，无色差。
本发明人经对存在色差的锻圆进行对比取样分析，有色差白斑的位置硬度值高于正常表面硬度30-40HB，且金相检验组织混乱，正常应该为铁素体+珠光体组织，实际内部存在马氏体组织，分析主要原因应该是电渣锭本身存在的点状偏析，锻造后在偏析部位残奥比较多，退火后残奥转变成马氏体，采用常规退火工艺未能完全消除和改善，最终导致锻圆成品表面局部出现色差问题，因此，需对常规退火工艺进行优化。
本发明提供的消除电渣马氏体不锈锻圆机加工表面色差的方法，包括：
将锻造后的马氏体不锈锻圆进行两次退火。
上述方法中，所述两次退火包括：
第一次退火将所述锻造后的马氏体不锈锻圆中的残奥(尤其是偏析区的残奥)转变成马氏体；
第二次退火将第一次退火所得马氏体转变成回火马氏体。
更具体的，所述两次退火中，第一次退火的温度高于第二次退火的温度。
所述两次退火中，第一次退火的温度高于所述马氏体不锈锻圆的AC1点；
具体为900±10℃；
第一次退火的时间为4-5小时。
所述方法还包括：在第一次退火步骤之前，将锻造后的马氏体不锈锻圆直接红装进行所述第一次退火；
在第一次退火步骤之后，第二次退火步骤之前，将第一次退火后的马氏体不锈锻圆出炉空冷到100℃以下。
所述两次退火中，第二次退火的温度低于所述马氏体不锈锻圆的AC1点；
具体为750±10℃；
第二次退火的保温时间范围为15-16小时。
所述方法还包括：在第二次退火步骤之后，将第二次退火后的2Cr13锻圆出炉空冷。
所述色差为由锻圆表面硬度不均造成。
所述马氏体不锈锻圆具体可为各种常见的锻圆，如具体可为2Cr13锻圆。
另外，按照上述方法得到的消除了机加工表面色差的电渣马氏体不锈锻圆，也属于本发明的保护范围。
本发明从改善电渣锭本身存在的偏析造成的锻圆内部组织异常的问题进行思考，通过采用两次退火的方式使内部残余奥氏体组织全部转变。具体原理如下：由于锻材偏析部位合金含量多，偏析部位基体转化为马氏体后，残余部分由于空间的限制，导致该部分只能以奥氏体存在，形成残余奥氏体量多，当高于AC1点退火时，马氏体碳化物沿晶界析出，过饱和的立方体晶格转变成正方体，给残奥的转变释放了空间，在热力驱动下，残奥转变成马氏体。本发明通过两次退火改善了锻圆内部组织，使锻圆表面硬度均匀，解决了机加工后表面色差的产生。
附图说明
图1是改进前退火工艺；
图2是改进后第一次退火工艺；
图3是改进后第二次退火工艺；
图4是改进前锻圆机加表面；
图5是改进后锻圆机加表面；
图6是改进前锻圆组织；
图7是改进后锻圆组织；
图8为电渣2Cr13锻圆热处理工艺改进对比；上图为改进前退火工艺；下图为改进后退火工艺。
图9为实施例1表1中a1至a4点位置示意图。
具体实施方式
为了充分了解本发明的目的、特征及功效，通过下述具体实施方式，对本发明作详细说明。本发明的工艺方法除下述内容外，其余均采用本领域的常规方法或装置。下述名词术语除非另有说明，否则均具有本领域技术人员通常理解的含义。
实施例
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
实施例1
本方法实施于型材厂径锻机锻造电渣2Cr13锻圆，采用电极坯原料为￠550mm，电渣锭型为￠710mm，锻造成品规格￠330，锻圆锻后采用两次退火工艺优化改进；
两次退火工艺方法具体包括：
1)第一次退火：
在880-920℃退火4-5小时，出炉空冷到100℃以下，即可将所述锻造后的2Cr13锻圆中的残奥转变成马氏体；
2)第二次退火：
将第一次退火后的2Cr13锻圆在750±10℃退火15小时，出炉空冷，即可将第一次退火所得马氏体转变成回火马氏体。
改进前后的锻圆机加工表面及组织对比如图4-图7所示。图4是改进前锻圆机加表面；图5是改进后锻圆机加表面；图6是改进前锻圆组织；图7是改进后锻圆组织；从图5可看出经工艺改进后锻圆机加工表面光滑，未发现色差问题，从图6可看出经工艺改进后内部组织均匀，原偏析位置的不均匀组织已全部消除。
表1、改进后对锻圆退火硬度检测数据(同一圆周面相差20HB属于正常)
序号 锻圆直径(mm) a1点硬度(HB) a2点硬度(HB) a3点硬度(HB) a4点硬度(HB)
1 280 175 180 182 171
2 320 182 189 179 176
3 350 185 188 185 177
4 380 189 181 181 176
利用上述本发明提供的方法进行退火后，2Cr13锻圆表面质量得到明显改善，锻圆机加工后表面硬度均匀，无色差花斑，机加工后表面色差、硬度不均等问题得到彻底解决，用户满意度大大提升，形成稳定的订单。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的替代、修饰、组合、改变、简化等，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种消除电渣马氏体锻圆机加工表面色差的方法，包括：
将锻造后的马氏体不锈锻圆进行两次退火；所述两次退火包括：
第一次退火将所述锻造后的马氏体不锈锻圆中的残奥转变成马氏体;
第二次退火将第一次退火所得马氏体转变成回火马氏体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述两次退火中，第一次退火的温度高于第二次退火的温度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述两次退火中，第一次退火的温度高于所述马氏体不锈锻圆的AC1点；
具体为900±10℃；
第一次退火的时间为4-5小时。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：在第一次退火步骤之前，将锻造后的马氏体不锈锻圆直接红装进行所述第一次退火；
在第一次退火步骤之后，第二次退火步骤之前，将第一次退火后的马氏体不锈锻圆出炉空冷到100℃以下。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述两次退火中，第二次退火的温度低于所述马氏体不锈锻圆的AC1点；
具体为750±10℃；
第二次退火的保温时间范围为15-16小时。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：在第二次退火步骤之后，将第二次退火后的2Cr13锻圆出炉空冷。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述色差为由锻圆表面硬度不均造成。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述马氏体不锈锻圆为2Cr13锻圆。
9.权利要求1-8任一所述方法得到的消除了机加工表面色差的电渣马氏体不锈锻圆。
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