CN114367615B - 一种s32760超级双相不锈钢钢锭的锻造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及不锈钢钢锭的锻造领域,一种S32760超级双相不锈钢钢锭的锻造方法,a、钢锭形状设计:a、钢锭采用3吨八角锭;b、钢锭脱模工艺设计;c、钢锭加热工艺设计;d、锻造工艺设计;e、固溶热处理工艺设计。本发明解决了超级双相不锈钢模铸锭脱模、热处理,径锻开裂和性能保证等难题,生产出表面、性能均合格的径锻圆钢。

Description

一种S32760超级双相不锈钢钢锭的锻造方法
技术领域
本发明涉及不锈钢钢锭的锻造领域,尤其涉及一种S32760超级双相不锈钢钢锭的锻造方法。
背景技术
S32760超级双相不锈钢在室温组织中奥氏体与铁素体共存,双相比例接近1:1,该钢种具有高强度(其屈服强度一般为奥氏体不锈钢的两倍)、良好的耐Cl-点蚀、耐应力腐蚀及焊接性能等突出优点,在石油化工、制盐、水工、造船、民用等领域得到广泛使用。与普通双相不锈钢相比,钢中Cr、Mo、N的含量均增加,其具有更高的强度,且耐蚀性更好,经济效益显著。
超级双相不锈钢由于其高温状态下两相共存,变形不协调,因此其热加工塑性更差,极易出现热加工裂纹。与常规双相不锈钢相比,超级双相不锈钢S32760含有更高的Cr、Mo元素,组织中更易产生脆性有害相的析出,对生产、制造、使用带来巨大的破坏作用。
本发明采用“八角模铸钢锭控温径锻在线固溶”的工艺进行S32760超级双相不锈钢锻造圆钢的生产,通过对模铸锭形状设计、钢锭脱模工艺、钢锭加热工艺、径锻工艺、固溶热处理工艺设计,解决了超级双相不锈钢模铸锭脱模、热处理,径锻开裂和性能保证等难题,生产出表面、性能均合格的径锻圆钢。
发明内容
本发明的目的就是针对上述问题,提供一种S32760超级双相不锈钢钢锭的锻造方法。
本发明的目的是这样实现的:一种S32760超级双相不锈钢钢锭的锻造方法,a、钢锭形状设计:钢锭采用3吨八角锭;
b、钢锭脱模工艺设计:模铸钢锭要求全程在高温状态下运送,3h-5h允许移动,5h-7h要求脱模,脱模后立即进入加热炉;
c、钢锭加热工艺设计:钢锭采用曲线式加热,升温速度100℃/h≤V≤150℃/h,升温至温度1140-1160℃,到温保温2.5-3.5h;升温至温度1240-1260℃,到温保温2.5-3.5h;
d、锻造工艺设计:采用控温锻造,温度控制在900-1200℃;
e、固溶热处理工艺设计:固溶热处理温度1100-1150℃,保温时间0.8-1.2mm/min,快速水冷。
进一步的讲,S32760超级双相不锈钢的化学成分如下:C≤0.030%,Si≤1.00%,Mn≤1.00%,P≤0.030%,S≤0.010%,Cr:24.0%~26.0% Ni:6.0%~8.0%,Mo:3.0%~4.0%,N:0.20%~0.30% ,Cu:0.50~1.00%,W:0.50~1.00%,其余为Fe与不可避免的杂质。
进一步的讲,步骤b中高温状态下运送,高温为1000-1200℃。
本发明的有益效果是:本发明针对S32760等超级双相不锈钢钢种的特性以及锻造生产工艺的难点,通过对模铸锭形状设计、钢锭脱模工艺、钢锭加热工艺、径锻工艺、固溶热处理工艺设计,解决了超级双相不锈钢模铸锭脱模、热处理,径锻开裂和性能保证等难题,生产出表面、性能均合格的径锻圆钢。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
图1是3吨八角锭模的主视图。
图2是3吨八角锭模的俯视图。
具体实施方式
本发明针对S32760等超级双相不锈钢钢种的特性以及锻造生产工艺的难点,通过对模铸锭形状设计、钢锭脱模工艺、钢锭加热工艺、径锻工艺、固溶热处理工艺设计,解决了超级双相不锈钢模铸锭脱模、热处理,径锻开裂和性能保证等难题,生产出表面、性能均合格的径锻圆钢。
本发明所涉及的S32760超级双相不锈钢的化学成分如下:
S32760:
C≤0.030% Si≤1.00% Mn≤1.00% P≤0.030% S≤0.010% Cr:24.0%~26.0% Ni:6.0%~8.0% Mo:3.0%~4.0% N:0.20%~0.30% Cu:0.50~1.00% W:0.50~1.00%,其余为Fe与不可避免的杂质。
本发明的主要操作要点如下:
a、钢锭形状设计。为降低锻造过程中的开裂风险,钢锭采用3吨八角锭。
b、钢锭脱模工艺设计。为降低模铸钢锭冷却过程中的开裂风险,模铸钢锭要求全程红送,3h以上允许动车,7h以内要求脱模。脱模后立即进入加热炉。
c、钢锭加热工艺设计。为提高钢锭加热的均匀性,降低升温过程开裂风险。钢锭采用曲线式加热,升温速度100℃/h≤V≤150℃/h,升温至温度1150℃,到温保温3h;升温至温度1240-1260℃,到温保温3h。
d、锻造工艺设计。为控制热加工温度区间,保证热塑性,减少径锻开裂风险。采用控温锻造,温度控制在900-1200℃。
e、固溶热处理工艺设计。为降低冷却过程中钢锭的开裂风险,固溶热处理采用在线固溶,固溶热处理温度1100-1150℃,保温时间1mm/min,快速水冷。
本发明过程的机理是:
a、钢锭形状设计。为降低锻造过程中的开裂风险,钢锭采用3吨八角锭。采用规格较小的3吨八角锭型,可降低变形抗力,有利于变形过程材料的热加工温度控制。采用八角锭型相对圆锭型,可减低锻造过程中应力在表面集中导致的开裂。
b、钢锭脱模工艺设计。为降低模铸钢锭冷却过程中的开裂风险,模铸钢锭要求全程红送,脱模后立即进入加热炉,避免冷却过程产生析出相而开裂。脱模时间过短,液态组织未完全凝固。脱模时间过长,钢锭温度下降产生析出相会导致钢锭开裂。
c、钢锭加热工艺设计。为提高钢锭加热的均匀性,降低升温过程开裂风险。升温速度过快会影响加热的均匀性,升温速度低会在升温过程中产生析出相导致变形开裂。均热温度过高会使组织晶粒长大,导致热塑性下降锻造开裂。均热温度过低会增加锻造过程的变形抗力导致变形开裂。
d、锻造工艺设计。钢锭采用热加工温度区间控温锻造,避免过程产生析出相导致的径锻开裂。
e、固溶热处理工艺设计。为降低冷却过程中钢锭的开裂风险,固溶热处理采用在线固溶、快速水冷,可避免离线固溶冷却过程中因温降速度慢产生析出相而开裂。采用适当的热处理温度和时间,可保证组织充分固溶,获得良好的奥氏体和铁素体双相比例和优良的综合力学性能。
实施例1
一种S32760超级双相不锈钢钢锭的锻造方法
S32760化学成分(重量)为:C0.024%,Si0.38%,Mn0.85%,P0.027% S0.001%,Cr25.07%,Ni6.9%,Mo3.36%,N0.26%,Cu0.73%,W0.74%,其余为Fe与不可避免的杂质。
制造方法包括下述步骤:
a、钢锭形状设计。为降低锻造过程中的开裂风险,钢锭采用3吨八角锭。
b、钢锭脱模工艺设计。为降低模铸钢锭冷却过程中的开裂风险,模铸钢锭要求全程红送,3h以上允许动车,7h以内要求脱模。脱模后立即进入加热炉。
c、钢锭加热工艺设计。为提高钢锭加热的均匀性,降低升温过程开裂风险。钢锭采用曲线式加热,升温速度120℃/h,升温至温度1150℃,到温保温3h;升温至温度1250℃,到温保温3h。
d、锻造工艺设计。为控制热加工温度区间,保证热塑性,减少径锻开裂风险。采用控温锻造,温度控制在900-1200℃。
e、固溶热处理工艺设计。为降低冷却过程中钢锭的开裂风险,固溶热处理采用在线固溶,固溶热处理温度1150℃,保温时间130min,快速水冷。
本方法制造的规格132mmS32760超级双相不锈钢锻造圆钢表面合格,性能满足ASTM-A276/A276M的标准要求,生产效率及成材率高。
实施例2
1、一种超级双相不锈钢钢锭的锻造方法
S32760化学成分(重量)为:C0.018%,Si0.48%,Mn0.75% P0.025%,S0.001%,Cr24.99%,Ni7.22%,Mo3.46%,N0.25%,Cu0.73% W0.77%,其余为Fe与不可避免的杂质。
制造方法包括下述步骤:
a、钢锭形状设计。为降低锻造过程中的开裂风险,钢锭采用3吨八角锭。
b、钢锭脱模工艺设计。为降低模铸钢锭冷却过程中的开裂风险,模铸钢锭要求全程红送,3h以上允许动车,7h以内要求脱模。脱模后立即进入加热炉。
c、钢锭加热工艺设计。为提高钢锭加热的均匀性,降低升温过程开裂风险。钢锭采用曲线式加热,升温速度120℃/h,升温至温度1150℃,到温保温3h;升温至温度1250℃,到温保温3h。
d、锻造工艺设计。为控制热加工温度区间,保证热塑性,减少径锻开裂风险。采用控温锻造,温度控制在900-1200℃。
e、固溶热处理工艺设计。为降低冷却过程中钢锭的开裂风险,固溶热处理采用在线固溶,固溶热处理温度1150℃,保温时间150min,快速水冷。
本方法制造的规格150mmS32760超级双相不锈钢锻造圆钢表面合格,性能满足ASTM-A276/A276M的标准要求,生产效率及成材率高。
本发明采用“八角模铸钢锭控温径锻在线固溶”的工艺进行S32760超级双相不锈钢锻造圆钢的生产,通过对模铸锭形状设计、钢锭脱模工艺、钢锭加热工艺、径锻工艺、固溶热处理工艺设计,解决了超级双相不锈钢模铸锭脱模、热处理,径锻开裂和性能保证等难题,生产出表面、性能均合格的径锻圆钢。
以上所述仅为本发明的具体实施例,但本发明所保护范围的结构特征并不限于此,任何本领域的技术人员在本发明的领域内,所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (2)

1.一种S32760超级双相不锈钢钢锭的锻造方法,其特征在于:包括如下步骤:
钢锭形状设计:钢锭采用3吨八角锭;
钢锭脱模工艺设计:模铸钢锭要求全程在高温状态下运送,高温为1000-1200℃,3h-5h允许移动,5h-7h要求脱模,脱模后立即进入加热炉;
钢锭加热工艺设计:钢锭采用曲线式加热,升温速度100℃/h≤V≤150℃/h,升温至温度1140-1160℃,到温保温2.5-3.5h;升温至温度1240-1260℃,到温保温2.5-3.5h;
d、锻造工艺设计:采用控温锻造,温度控制在900-1200℃;
e、固溶热处理工艺设计:固溶热处理温度1100-1150℃,保温时间0.8-1.2min/mm,快速水冷。
2.根据权利要求1所述的一种S32760超级双相不锈钢钢锭的锻造方法,其特征在于:S32760超级双相不锈钢的化学成分如下:C≤0.030%,Si≤1.00%,Mn≤1.00%,P≤0.030%,S≤0.010%,Cr:24.0%~26.0% Ni:6.0%~8.0%,Mo:3.0%~4.0%,N:0.20%~0.30% ,Cu:0.50~1.00%,W:0.50~1.00%,其余为Fe与不可避免的杂质。
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