CN114561527B - 一种316h钢锻件固溶处理晶粒度主动控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种316H钢锻件固溶处理晶粒度主动控制方法。大锻件锻造完成后先进行“中高温”预退火后再进行固溶处理，通过预退火工艺耗散材料中的不均匀变形储能，解决了316H钢大锻件锻造完成后直接进行固溶处理极易发生混晶缺陷的问题。本发明解决了材料的混晶缺陷问题，提高了锻件的合格率。

Description

一种316H钢锻件固溶处理晶粒度主动控制方法
技术领域
本发明涉及奥氏体不锈钢加工工艺技术领域，更具体的说是涉及一种一种316H钢锻件固溶处理晶粒度主动控制方法。
背景技术
316H钢属于单相奥氏体不锈钢，热处理没有相变，因此不能通过热处理来细化晶粒，只能依靠再结晶来细化晶粒。与316L钢、316LN钢相比，316H钢添加了Mo元素，因此耐高温性能更好；但316H钢更为纯净，晶粒容易发生粗化，因而晶粒度的控制也变得更为困难。
在实际生产中，大锻件锻造完成后可能需要对局部尺寸未达标的区域进行小修整，这种小变形将会造成变形储能的分布不均匀，具体体现为变形区域所含的变形储能高于未变形区域，此外变形区域中软取向晶粒的变形储能高于硬取向晶粒。带着不均匀变形储能的材料在固溶处理过程中极易出现混晶组织。混晶缺陷的存在将严重破坏材料的力学性能，可能导致锻造过程产生微裂纹，从而使锻件因内在质量不合格而报废。目前还没有一种有效的工艺能预防或者消除固溶处理所产生的混晶缺陷。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种316H钢锻件固溶处理晶粒度主动控制方法，以解决背景技术中提到的316H钢锻件固溶处理过程中产生的混晶缺陷的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种316H钢锻件固溶处理晶粒度主动控制方法，包括以下步骤：
(1)利用现有锻造技术将待成形的316H钢坯料进行锻造加工，得到锻后的工件；
(2)将锻后的工件放入合适的“中高温”温度中保温一段时间进行预退火处理，以耗散材料中的变形储能；
(3)将预退火后的工件放入固溶温度中进行固溶处理，完成后即可得到晶粒度较为均匀且无明显混晶缺陷的工件。
优选的，步骤(2)中所述预退火处理温度为920-960℃。
优选的，步骤(2)中所述预退火处理时间为6h。
优选的，步骤(3)中所述固溶处理温度为1020℃。
优选的，步骤(3)中所述固溶处理时间为3h。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过“中高温”预退火工艺耗散了材料中的变形储能，即消除了能量梯度，进而预防了工件在后续固溶处理中可能产生的混晶缺陷，提高了工件的合格率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为初始退火态材料的IPF图和KAM图。
图2为Φ30mm×45mm试样冷压缩10％后的IPF图和KAM图。
图3为实施例1中试样经过预退火处理后的KAM图。
图4为实施例1中试样经过预退火处理和固溶处理后的微观组织状态图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
选取均匀退火态316H钢材料，加工出Φ30mm×45mm的试样。
步骤1)、首先对试样进行变形量为10％的冷压缩，使其具有不均匀的变形储能。
步骤2)、将冷压10％后的试样放入炉中进行预退火处理，预退火温度为940℃℃，预退火时间为6小时，以耗散材料中的变形储能。预退火完成后对试样进行水淬处理。
步骤3)、预退火完成后再将试样放入炉中进行固溶处理，固溶处理温度为1020℃，固溶处理时间为3小时。固溶处理完成后对试样进行水淬处理。
步骤4)、利用线切割将试样沿中心线切开，观测其围观组织状态，可以看到晶粒度较为均匀，无明显混晶缺陷产生。
实施例2
选取均匀退火态316H钢材料，加工出Φ30mm×45mm的试样。
步骤1)、首先对试样进行变形量为10％的冷压缩，使其具有不均匀的变形储能。
步骤2)、将冷压10％后的试样放入炉中进行预退火处理，预退火温度为960℃，预退火时间为6小时，以耗散材料中的变形储能。预退火完成后对试样进行水淬处理。
步骤3)、预退火完成后再将试样放入炉中进行固溶处理，固溶处理温度为1020℃，固溶处理时间为3小时。固溶处理完成后对试样进行水淬处理。
步骤4)、利用线切割将试样沿中心线切开，观测其围观组织状态，可以看到晶粒度较为均匀，无明显混晶缺陷产生。
实施例3
选取均匀退火态316H钢材料，加工出Φ30mm×45mm的试样。
步骤1)、首先对试样进行变形量为10％的冷压缩，使其具有不均匀的变形储能。
步骤2)、将冷压10％后的试样放入炉中进行预退火处理，预退火温度为920℃，预退火时间为6小时，以耗散材料中的变形储能。预退火完成后对试样进行水淬处理。
步骤3)、预退火完成后再将试样放入炉中进行固溶处理，固溶处理温度为1020℃，固溶处理时间为3小时。固溶处理完成后对试样进行水淬处理。
步骤4)、利用线切割将试样沿中心线切开，观测其围观组织状态，可以看到晶粒度较为均匀，无明显混晶缺陷产生。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (1)

1.一种316H钢锻件固溶处理晶粒度主动控制方法，其特征在于，先对316H钢坯料进行锻造加工，然后将锻后工件进行预退火处理再进行固溶处理即可；
所述预退火处理为在920-960℃；
所述预退火时间为6h；
所述固溶处理温度为1020℃；
所述固溶处理时间为3h。
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