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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