CN115141920B - 一种奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法 - Google Patents

一种奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法，包括：将热轧后的奥氏体不锈钢棒材放置在传送辊上，然后进行高温固溶处理、快速冷却处理得到完全奥氏体化的不锈钢棒材；其中，在所述高温固溶处理中，采用感应加热装置对所述热轧后的奥氏体不锈钢棒材进行感应加热。本发明的感应加热热处理方法为在线连续传动生产，具有自动化程度高、加热速度快、达到固溶温度后的保温时间短的优点；本发明中通过调节感应加热频率，能够使得奥氏体不锈钢棒材在加热深度、径向方向上实现温度均匀，进而确保奥氏体不锈钢棒材的整个横截面加热均匀，实现完全奥氏体化。

Description

一种奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法
技术领域
本发明属于金属材料热处理技术领域，具体涉及一种奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法。
背景技术
1Cr18Ni9Ti是最常用的奥氏体不锈钢之一，它具有良好耐热、耐蚀、焊接、塑性、强度等性能，被广泛应用于航空仪表、精密无磁零件的制备。热轧状态下的1Cr18Ni9Ti由于晶界上碳化物的析出造成材料硬度偏高、塑性及耐蚀等性能下降，需进行固溶处理后再进行后续加工使用。目前常用的固溶处理手段为采用台车炉/辊底炉加热到奥氏体区间后再水冷，消除轧制应力、轧制带状、碳化物等得到完全的奥氏体组织；对轧制棒材而言，由于棒材较长(通常在5m以上)，各个棒料又堆叠在一起，水冷过程各区间冷速差异大，棒材弯曲变形严重；变形后的棒材一方面增加了矫直难度；另一方面该棒材在矫直过程因形变量较大从而导致马氏体转变，材料硬度迅速提升，增加了后续加工难度(图1为热轧后的棒材经台车炉/辊底炉固溶处理、矫直处理后得到的奥氏体不锈钢棒材的金相组织图，金相组织有明显的形变织构，检测表面硬度高达297HBW)；因此，长棒材的固溶弯曲问题是困扰现场生产的一大难题。
发明内容
针对现有技术存在的不足及缺陷，本发明旨在提供一种奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法，其中，感应加热热处理具体为采用感应加热装置对热轧后的奥氏体不锈钢棒材进行高温固溶处理；本发明中的感应加热热处理方法为在线连续传动生产，具有自动化程度高、加热速度快、达到固溶温度后的保温时间短的优点；本发明中通过调节感应加热频率，能够使得奥氏体不锈钢棒材在加热深度、径向方向上实现温度均匀，进而确保奥氏体不锈钢棒材的整个横截面加热均匀，实现完全奥氏体化。
为了实现上述目的，本发明提供了一种奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法，采用如下的技术方案：
一种奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法，包括：将热轧后的奥氏体不锈钢棒材放置在传送辊上，然后进行高温固溶处理、快速冷却处理得到完全奥氏体化的不锈钢棒材；
其中，在所述高温固溶处理中，采用感应加热装置对所述热轧后的奥氏体不锈钢棒材进行感应加热。
本发明中热轧后的不锈钢棒材的主要组织为奥氏体组织，但其晶界位置有较多碳化物析出(碳化物不是奥氏体组织)，进而造成硬度偏高、塑性及耐蚀性能下降；本发明通过感应加热装置(包括感应线圈以及与其相适配的中频电源)对热轧后的奥氏体不锈钢棒材进行高温固溶处理及快速冷却处理，能够得到完全奥氏体化的不锈钢棒材，无需进行矫直处理即可交货，从而避免了矫直变形造成的硬度进一步增高等问题。
在上述奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法中，作为一种优选实施方式，在所述高温固溶处理中，所述感应加热分为提温段和保温段；优选地，所述感应加热分为加热I段、加热II段、加热III段，所述加热I段和加热II段为提温段，所述加热III段为保温段。
在上述奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法中，作为一种优选实施方式，在所述高温固溶处理中，所述加热III段的保温温度(固溶温度)为1040-1060℃(比如1042℃、1045℃、1050℃、1053℃、1055℃、1058℃)，保温时间为30-60s(比如32s、35s、40s、45s、50s、55s)。
本发明的高温固溶处理中，提温段可以采用相对高的加热速度来使棒材在进入保温段时棒材表面温度达到固溶温度，提温段设置为加热I段和加热II段更有利于根据棒材规格调节棒材的加热升温速度。若加热III段的保温温度即固溶温度低于1040℃，则会使得固溶不充分，得不到完全的奥氏体组织；若加热III段的保温温度即固溶温度高于1060℃，则晶粒长大趋势明显，晶粒度易不合格。
在上述奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法中，作为一种优选实施方式，在所述高温固溶处理中，所述感应加热装置包括多个感应线圈及与其相适配的中频电源，所述感应线圈呈弹簧状环绕所述热轧后的奥氏体不锈钢棒材，所述中频电源通过输出电压、输出电流及感应加热频率来控制感应线圈对热轧后的奥氏体不锈钢棒材进行感应加热。
在上述奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法中，作为一种优选实施方式，在所述高温固溶处理中，所述加热I段中，中频电源的输出电压为500-700V(比如550V、600V、620V、650V)，输出电流为80-300A(比如100A、150A、200A、250A)，感应加热频率为2000-4000Hz(比如2500Hz、2700Hz、3000Hz、3500Hz)；所述加热II段中，中频电源的输出电压为500-700V(比如550V、600V、620V、650V)，输出电流为80-300A(比如100A、150A、200A、250A)，感应加热频率为2000-4000Hz(比如2500Hz、2700Hz、3000Hz、3500Hz)；所述加热III段中，中频电源的输出电压为400-600V(比如450V、480V、520V、550V)，输出电流为30-150A(比如50A、80A、100A、120A)，感应加热频率为2000-4000Hz(比如2500Hz、2700Hz、3000Hz、3500Hz)；更优选地，所述加热I段、加热II段及加热III段中的感应加热频率相同。
本发明中通过控制中频电源的输出电压和输出电流来进一步控制感应线圈的加热功率(即P＝UI)，加热功率越大则加热速度越快；感应加热频率则使感应加热线圈产生交变磁场进而使热轧后的不锈钢棒材产生涡流来实现加热，感应加热频率影响了棒材的加热深度及径向上的温度均匀性；而本发明将感应加热频率限定在2000-4000Hz范围内，能够使得奥氏体不锈钢棒材在加热深度、径向方向上实现温度均匀，进而确保奥氏体不锈钢棒材的整个横截面加热均匀，实现完全奥氏体化。
利用感应线圈进行感应加热主要遵循电磁感应、集肤效应和热传导基本原理，材料在加热过程中有透入式加热和传导式加热两种形式，而由于本发明的高温固溶处理为在线连续传动生产，达到固溶温度后的保温时间较短，因此，为保证固溶均匀，电流透入深度需大于棒材的半径，而电流透入深度与感应加热频率成反比，因而使得感应加热频率越大，则电流透入深度越小，若感应加热频率低于2000Hz，则加热效率低，若感应加热频率高于4000Hz，则电流透入深度小，使得棒材加热内外温度不均匀，进一步使得棒材的奥氏体组织不均匀。
在上述奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法中，作为一种优选实施方式，所述传送辊的辊道速度为1-2m/min(比如1.2m/min、1.4m/min、1.5m/min、1.8m/min、1.9m/min)。
在上述奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法中，作为一种优选实施方式，所述快速冷却处理中，采用水冷处理；优选地，所述水冷处理具体为：待高温固溶处理结束后，棒材在传送辊的传送下进入喷淋环进行喷水，喷淋环的喷淋方向垂直于传送辊的传动方向。
在上述奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法中，作为一种优选实施方式，在所述水冷处理中，喷水的流量为30-80m3/h(比如40m3/h、45m3/h、50m3/h、55m3/h、60m3/h、65m3/h、70m3/h、75m3/h)，棒材在同一位置喷水的持续时间为15-30s(比如18s、20s、22s、25s、27s、29s)。
本发明的水冷处理中，若喷水流量低于30m3/h，则会使得棒材冷却不足，进而使得棒材硬度上升，不能得到完全奥氏体化的不锈钢棒材；若喷水流量大于80m3/h，则会使得冷却速度过快，棒材易产生弯曲。
在上述奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法中，作为一种优选实施方式，所述热轧后奥氏体不锈钢棒材的牌号为1Cr18Ni9Ti，化学成分按质量百分比为：C≤0.12％，Si≤0.80％，Mn≤2.00％，P≤0.035％，S≤0.020％，Cr17.0-19.0％(比如17.3％、17.5％、18.0％、18.2％、18.5％)，Ni 8.0-11.0％(比如8.2％、8.5％、9.0％、9.5％、10.0％)，Ti 5*(C-0.02)～0.80％(此处C为钢中碳含量)，其余为铁及不可避免的杂质元素。
在上述奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法中，作为一种优选实施方式，所述热轧后奥氏体不锈钢棒材的直径为20-50mm(比如25mm、30mm、35mm、40mm、45mm、48mm)，长度为5m-9m(比如5.5m、6m、6.5m、7m、8m、8.5m)。
在上述奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法中，作为一种优选实施方式，所述完全奥氏体化的不锈钢棒材的硬度≤187HBW，平直度≤4mm/m，晶粒度≥5级。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
(1)本发明中的感应加热热处理方法具有自动化程度高、加热速度快、达到固溶温度后的保温时间短的优点；
(2)本发明经感应加热热处理方法得到的完全奥氏体化的不锈钢棒材的硬度≤187HBW，平直度≤4mm/m，晶粒度≥5级。
(3)本发明经感应加热热处理方法得到的完全奥氏体化的不锈钢棒材因加热时间短，表面无烧损、无加热缺陷，表面质量好；棒材热变形小，无需进行矫直加工即可满足协议要求，而且避免矫直加工造成的表面硬化问题。
附图说明
图1为现有技术中经固溶处理及矫直处理后得到的奥氏体不锈钢棒材的金相组织图；
图2为本发明的感应加热热处理方法的结构示意图；
图3为本发明实施例4得到的完全奥氏体化的不锈钢棒材的表面的金相组织图；
图4为本发明实施例4得到的完全奥氏体化的不锈钢棒材的芯部的金相组织图。
附图标记说明：1、传送辊；2、感应加热装置；21、第一感应线圈；22、第二感应线圈；23、第三感应线圈；24、第一中频电源；25、第二中频电源；26、第三中频电源；3、喷淋环；4、热轧后的奥氏体不锈钢棒材。
具体实施方式
下面将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的一部分实施例，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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下实施例中所述的原料均可从公开商业途径获得；以下实施例中所用热轧后的奥氏体不锈钢棒材牌号为1Cr18Ni9Ti，各元素成分的质量百分比如表1所示；
表1热轧后的奥氏体不锈钢棒材牌号为1Cr18Ni9Ti中各元素成分的质量百分比(余量为Fe和不可避免的杂质)
本发明的具体实施方式提供一种奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法，其结构示意图如图2所示，包括：用于带动热轧后的奥氏体不锈钢棒材4沿其长度方向运动的传送辊1、沿热轧后的奥氏体不锈钢棒材4传动方向上依次设置的感应加热装置2、喷淋环3；所述喷淋环3的喷淋方向垂直于传送辊1的传动方向，所述感应加热装置2包括多个呈弹簧状环绕不锈钢棒材的感应线圈及与感应线圈相适配的中频电源；本发明的实施例中采用3个感应线圈对热轧后的奥氏体不锈钢棒材4进行感应加热(也可利用多个感应线圈进行感应加热)，分别标记为第一感应线圈21、第二感应线圈22及第三感应线圈23，与此相配套的中频电源标记为第一中频电源24、第二中频电源25、第三中频电源26，其中，第一感应线圈21对应感应加热中的加热I段，第二感应线圈22对应感应加热中的加热II段，第三感应线圈23对应感应加热中的加热段III(固溶温度)；
所述感应加热热处理具体包括如下步骤：
(1)将热轧后的奥氏体不锈钢棒材4(直径为20-50mm，长度为5m-9m)放置在传送辊1上，传送辊1的辊道速度为1-2m/min。
(2)采用感应加热装置2对热轧后的奥氏体不锈钢棒材4进行高温固溶处理，感应加热分为加热I段、加热II段和加热III段，加热I段和加热II段为加热提温段，加热III段为保温段，其中，加热III段的温度(固溶温度)为1040-1060℃，保温时间为30-60s；加热I段中，第一中频电源24的输出电压为500-700V，输出电流为80-300A，感应加热频率为2000-4000Hz；加热II段中，第二中频电源25的输出电压为500-700V，输出电流为80-300A，感应加热频率为2000-4000Hz；加热III段中，第三中频电源26的输出电压为400-600V，输出电流为30-150A，感应加热频率为2000-4000Hz；为保证加热的均匀性，优选设定各中频电源的感应加热频率一致。
(3)待高温固溶处理结束后，棒材在传送辊1的传送下进入喷淋环3进行水冷处理，喷淋环3的喷淋方向垂直于传送辊1的传动方向，喷水的流量为30-80m3/h，棒材在同一位置喷水的持续时间为15-30s，水冷处理后，得到完全奥氏体化的不锈钢棒材。
实施例1一种奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法，包括：
(1)将热轧后的奥氏体不锈钢棒材(直径20mm，长度为9m)放置在传送辊上，传送辊的辊道速度为1.8m/min。
(2)采用感应加热装置对热轧后的奥氏体不锈钢棒材进行高温固溶处理，感应加热分为加热I段、加热II段和加热III段，加热I段和加热II段为加热提温段，加热III段为保温段，其中，加热III段的温度(固溶温度)为1050℃，保温时间为33s；第一中频电源的输出电压为600V，输出电流为100A，感应加热频率为3000Hz；第二中频电源的输出电压为620V，输出电流为110A，感应加热频率为3000Hz；第三中频电源的输出电压为450V，输出电流为50A，感应加热频率为3000Hz。
(3)待高温固溶处理结束后，棒材立马在传送辊的传送下进入喷淋环进行喷水，喷水的流量为40m3/h，棒材在同一位置喷水的持续时间为17s，得到完全奥氏体化不锈钢棒材。
实施例2一种奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法，包括：
(1)将热轧后的奥氏体不锈钢棒材(直径25mm，长度为8m)放置在传送辊上，传送辊的辊道速度为1.7m/min。
(2)采用感应加热装置对热轧后的奥氏体不锈钢棒材进行高温固溶处理，感应加热分为加热I段、加热II段和加热III段，加热I段和加热II段为加热提温段，加热III段为保温段，其中，加热III段的温度(固溶温度)为1045℃，保温时间为35s；第一中频电源的输出电压为610V，输出电流为110A，感应加热频率为2800Hz；第二中频电源的输出电压为630V，输出电流为120A，感应加热频率为2800Hz；第三中频电源的输出电压为460V，输出电流为60A，感应加热频率为2800Hz。
(3)待高温固溶处理结束后，棒材立马在传送辊的传送下进入喷淋环进行喷水，喷水的流量为45m3/h，棒材在同一位置喷水的持续时间为18s，得到完全奥氏体化不锈钢棒材。
实施例3一种奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法，包括：
(1)将热轧后的奥氏体不锈钢棒材(直径30mm，长度为7.5m)放置在传送辊上，传送辊的辊道速度为1.6m/min。
(2)采用感应加热装置对热轧后的奥氏体不锈钢棒材进行高温固溶处理，感应加热分为加热I段、加热II段和加热III段，加热I段和加热II段为加热提温段，加热III段为保温段，其中，加热III段的温度(固溶温度)为1048℃，保温时间为38s；第一中频电源的输出电压为625V，输出电流为125A，感应加热频率为2600Hz；第二中频电源的输出电压为650V，输出电流为135A，感应加热频率为2600Hz；第三中频电源的输出电压为475V，输出电流为65A，感应加热频率为2600Hz。
(3)待高温固溶处理结束后，棒材立马在传送辊的传送下进入喷淋环进行喷水，喷水的流量为50m3/h，棒材在同一位置喷水的持续时间为19s，得到完全奥氏体化不锈钢棒材。
实施例4一种奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法，包括：
(1)将热轧后的奥氏体不锈钢棒材(直径35mm，长度为7m)放置在传送辊上，传送辊的辊道速度为1.5m/min。
(2)采用感应加热装置对热轧后的奥氏体不锈钢棒材进行高温固溶处理，感应加热分为加热I段、加热II段和加热III段，加热I段和加热II段为加热提温段，加热III段为保温段，其中，加热III段的温度(固溶温度)为1052℃，保温时间为40s；第一中频电源的输出电压为640V，输出电流为140A，感应加热频率为2400Hz；第二中频电源的输出电压为660V，输出电流为155A，感应加热频率为2400Hz；第三中频电源的输出电压为480V，输出电流为70A，感应加热频率为2400Hz。
(3)待高温固溶处理结束后，棒材立马在传送辊的传送下进入喷淋环进行喷水，喷水的流量为55m3/h，棒材在同一位置喷水的持续时间为20s，得到完全奥氏体化不锈钢棒材，其表面和芯部的金相组织图分别如图3和图4所示。
实施例5一种奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法，包括：
(1)将热轧后的奥氏体不锈钢棒材(直径40mm，长度为6.5m)放置在传送辊上，传送辊的辊道速度为1.4m/min。
(2)采用感应加热装置对热轧后的奥氏体不锈钢棒材进行高温固溶处理，感应加热分为加热I段、加热II段和加热III段，加热I段和加热II段为加热提温段，加热III段为保温段，其中，加热III段的温度(固溶温度)为1055℃，保温时间为43s；第一中频电源的输出电压为650V，输出电流为145A，感应加热频率为2300Hz；第二中频电源的输出电压为670V，输出电流为160A，感应加热频率为2300Hz；第三中频电源的输出电压为485V，输出电流为75A，感应加热频率为2300Hz。
(3)待高温固溶处理结束后，棒材立马在传送辊的传送下进入喷淋环进行喷水，喷水的流量为58m3/h，棒材在同一位置喷水的持续时间为21s，得到完全奥氏体化不锈钢棒材。
实施例6一种奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法，包括：
(1)将热轧后的奥氏体不锈钢棒材(直径45mm，长度为6m)放置在传送辊上，传送辊的辊道速度为1.3m/min。
(2)采用感应加热装置对热轧后的奥氏体不锈钢棒材进行高温固溶处理，感应加热分为加热I段、加热II段和加热III段，加热I段和加热II段为加热提温段，加热III段为保温段，其中，加热III段的温度(固溶温度)为1055℃，保温时间为46s；第一中频电源的输出电压为665V，输出电流为170A，感应加热频率为2200Hz；第二中频电源的输出电压为680V，输出电流为185A，感应加热频率为2200Hz；第三中频电源的输出电压为490V，输出电流为78A，感应加热频率为2200Hz。
(3)待高温固溶处理结束后，棒材立马在传送辊的传送下进入喷淋环进行喷水，喷水的流量为65m3/h，棒材在同一位置喷水的持续时间为23s，得到完全奥氏体化不锈钢棒材。
实施例7一种奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法，包括：
(1)将热轧后的奥氏体不锈钢棒材(直径50mm，长度为5m)放置在传送辊上，传送辊的辊道速度为1.2m/min。
(2)采用感应加热装置对热轧后的奥氏体不锈钢棒材进行高温固溶处理，感应加热分为加热I段、加热II段和加热III段，加热I段和加热II段为加热提温段，加热III段为保温段，其中，加热III段的温度(固溶温度)为1058℃，保温时间为50s；第一中频电源的输出电压为675V，输出电流为185A，感应加热频率为2000Hz；第二中频电源的输出电压为690V，输出电流为190A，感应加热频率为2000Hz；第三中频电源的输出电压为495V，输出电流为85A，感应加热频率为2000Hz。
(3)待高温固溶处理结束后，棒材立马在传送辊的传送下进入喷淋环进行喷水，喷水的流量为75m3/h，棒材在同一位置喷水的持续时间为25s，得到完全奥氏体化不锈钢棒材。
对比例1一种奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法，包括：
对比例1中除步骤(2)与实施例1不同外，其余均与实施例1相同；
(2)采用感应加热装置对热轧后的奥氏体不锈钢棒材进行高温固溶处理，感应加热分为加热I段、加热II段和加热III段，加热I段和加热II段为加热提温段，加热III段为保温段，其中，加热III段的温度(固溶温度)为1020℃，保温时间为33s；第一中频电源的输出电压为500V，输出电流为95A，感应加热频率为3000Hz；第二中频电源的输出电压为580V，输出电流为100A，感应加热频率为3000Hz；第三中频电源的输出电压为400V，输出电流为40A，感应加热频率为3000Hz。
对比例2一种奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法，包括：
对比例2中除步骤(2)与实施例1不同外，其余均与实施例1相同；
(2)采用感应加热装置对热轧后的奥氏体不锈钢棒材进行高温固溶处理，感应加热分为加热I段、加热II段和加热III段，加热I段和加热II段为加热提温段，加热III段为保温段，其中，加热III段的温度(固溶温度)为1070℃，保温时间为33s；第一中频电源的输出电压为650V，输出电流为110A，感应加热频率为3000Hz；第二中频电源的输出电压为650V，输出电流为120A，感应加热频率为3000Hz；第三中频电源的输出电压为480V，输出电流为60A，感应加热频率为3000Hz。
对比例3一种奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法，包括：
对比例3中除步骤(2)与实施例1不同外，其余均与实施例1相同；
(2)采用感应加热装置对热轧后的奥氏体不锈钢棒材进行高温固溶处理，感应加热分为加热I段、加热II段和加热III段，加热I段和加热II段为加热提温段，加热III段为保温段，其中，加热III段的温度(固溶温度)为1050℃，保温时间为33s；第一中频电源的输出电压为650V，输出电流为180A，感应加热频率为1800Hz；第二中频电源的输出电压为650V，输出电流为170A，感应加热频率为1800Hz；第三中频电源的输出电压为500V，输出电流为90A，感应加热频率为1800Hz。
对比例4一种奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法，包括：
对比例4中除步骤(2)与实施例1不同外，其余均与实施例1相同；
(2)采用感应加热装置对热轧后的奥氏体不锈钢棒材进行高温固溶处理，感应加热分为加热I段、加热II段和加热III段，加热I段和加热II段为加热提温段，加热III段为保温段，其中，加热III段的温度(固溶温度)为1050℃，保温时间为33s；第一中频电源的输出电压为580V，输出电流为90A，感应加热频率为5000Hz；第二中频电源的输出电压为590V，输出电流为100A，感应加热频率为5000Hz；第三中频电源的输出电压为400V，输出电流为50A，感应加热频率为5000Hz。
性能检测
将本发明中实施例1-7和对比例1-4得到的棒材进行硬度检测(参照GBT231.1-2018执行)，平直度检测(参照T/SSEA 0069-2020执行)，利用金相显微镜进行显微组织测试，检测结果如表2所示。
表2为本发明实施例1-7和对比例1-4得到的棒材的性能检测结果
其中，A指的是奥氏体，F指的是铁素体。
对比例2虽然合格，但晶粒度为接近要求的下限，批量生产时存在不合格风险。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明待批权利要求保护范围之内。

Claims (5)

1.一种奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法，其特征在于，包括：将热轧后的奥氏体不锈钢棒材放置在传送辊上，然后进行高温固溶处理、快速冷却处理得到完全奥氏体化的不锈钢棒材；
其中，在所述高温固溶处理中，采用感应加热装置对所述热轧后的奥氏体不锈钢棒材进行感应加热；
在所述高温固溶处理中，所述感应加热分为提温段和保温段；
所述感应加热分为加热I段、加热II段、加热III段，所述加热I段和加热II段为提温段，所述加热III段为保温段；
所述加热III段的保温温度为1040-1060℃，保温时间为30-60s；
在所述高温固溶处理中，所述加热I段中，中频电源的输出电压为500-700V，输出电流为80-300A，感应加热频率为2000-4000Hz；所述加热II段中，中频电源的输出电压为500-700V，输出电流为80-300A，感应加热频率为2000-4000Hz；所述加热III段中，中频电源的输出电压为400-600V，输出电流为30-150A，感应加热频率为2000-4000Hz；
所述加热I段、加热II段及加热III段中的感应加热频率相同；
所述快速冷却处理中，采用水冷处理；
在所述水冷处理中，喷水的流量为30-80m³/h，棒材在同一位置喷水的持续时间为15-30s；
所述热轧后奥氏体不锈钢棒材的牌号为1Cr18Ni9Ti，化学成分按质量百分比为：C≤0.12%，Si≤0.80%，Mn≤2.00%，P≤0.035%，S≤0.020%，Cr 17.0-19.0%，Ni 8.0-11.0%，Ti5*(C-0.02)~0.80%，其余为铁及不可避免的杂质元素；
所述热轧后奥氏体不锈钢棒材的直径为20-50mm，长度为5m-9m。
2.根据权利要求1所述的热处理方法，其特征在于，在所述高温固溶处理中，所述感应加热装置包括多个感应线圈及与其相适配的中频电源，所述感应线圈呈弹簧状环绕所述热轧后的奥氏体不锈钢棒材，所述中频电源通过输出电压、输出电流及感应加热频率来控制感应线圈对热轧后的奥氏体不锈钢棒材进行感应加热。
3.根据权利要求1所述的热处理方法，其特征在于，所述传送辊的辊道速度为1-2 m/min。
4.根据权利要求1所述的热处理方法，其特征在于，所述水冷处理具体为：待高温固溶处理结束后，棒材在传送辊的传送下进入喷淋环进行喷水，喷淋环的喷淋方向垂直于传送辊的传动方向。
5.根据权利要求1所述的热处理方法，其特征在于，所述完全奥氏体化的不锈钢棒材的硬度≤187HBW，平直度≤4mm/m，晶粒度≥5级。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115141920B (zh) * 2022-07-06 2023-07-21 大冶特殊钢有限公司 一种奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0820822A (ja) * 1994-07-08 1996-01-23 Hamanaka Natsuto Kk オーステナイト系ステンレス棒鋼の連続光輝焼鈍方法
JPH10183256A (ja) * 1996-12-18 1998-07-14 Maruemu Seisakusho:Kk 金属材料の熱処理方法
JPH11124625A (ja) * 1997-10-20 1999-05-11 Mory Industries Inc ステンレス平鋼製造方法
DE10203711A1 (de) * 2002-01-31 2003-08-14 Sms Demag Ag Verfahren und Anlage zur Herstellung von Warmband aus austenitischen nichtrostenden Stählen
CN113857283A (zh) * 2021-08-05 2021-12-31 邯郸新兴特种管材有限公司 一种高速工具钢棒料的成型方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4458579B2 (ja) * 1999-07-19 2010-04-28 株式会社東芝 原子炉材料およびその製造方法
JP5073534B2 (ja) * 2008-03-04 2012-11-14 新日鐵住金ステンレス株式会社 棒鋼の製造方法
CN106167849B (zh) * 2016-06-17 2018-05-04 浙江大学 一种高强高韧全奥氏体不锈钢的加工方法
CN107299295B (zh) * 2017-06-08 2018-10-09 上海威克迈龙川汽车发动机零件有限公司 超高压不锈钢锻压油轨的成型工艺
CN109280759A (zh) * 2018-11-20 2019-01-29 江苏龙城精锻有限公司 一种整体细晶奥氏体不锈钢热锻件的制造方法
CN111676355B (zh) * 2020-07-23 2022-01-28 东北大学 一种奥氏体不锈钢板材在线固溶处理工艺
US20220025473A1 (en) * 2020-09-15 2022-01-27 Northeastern University On-line Solution Heat Treatment Process for Austenitic Stainless Steel Plates
CN113564462B (zh) * 2021-06-29 2022-05-20 鞍钢股份有限公司 耐晶间腐蚀组织均匀高碳奥氏体不锈钢板及其制造方法
CN114350919A (zh) * 2022-01-11 2022-04-15 大冶特殊钢有限公司 一种马氏体不锈钢棒材的调质方法及调质生产线
CN115141920B (zh) * 2022-07-06 2023-07-21 大冶特殊钢有限公司 一种奥氏体不锈钢棒材的感应加热热处理方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0820822A (ja) * 1994-07-08 1996-01-23 Hamanaka Natsuto Kk オーステナイト系ステンレス棒鋼の連続光輝焼鈍方法
JPH10183256A (ja) * 1996-12-18 1998-07-14 Maruemu Seisakusho:Kk 金属材料の熱処理方法
JPH11124625A (ja) * 1997-10-20 1999-05-11 Mory Industries Inc ステンレス平鋼製造方法
DE10203711A1 (de) * 2002-01-31 2003-08-14 Sms Demag Ag Verfahren und Anlage zur Herstellung von Warmband aus austenitischen nichtrostenden Stählen
CN113857283A (zh) * 2021-08-05 2021-12-31 邯郸新兴特种管材有限公司 一种高速工具钢棒料的成型方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
控制棒驱动机构驱动杆用1Cr13管材制造工艺;戚丹鸿;米大为;;上海电气技术(第02期);全文 *
采用离心浇铸空心管坯生产不锈钢管工艺研究;彭声通;;特钢技术(第03期);全文 *

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