CS259971B1

CS259971B1 - Method of heat treatment of forgings of chromium-nickel austenitic steels

Info

Publication number: CS259971B1
Application number: CS87664A
Authority: CS
Inventors: Jan Sedivec; Petr Kratochvil
Original assignee: Jan Sedivec; Petr Kratochvil
Priority date: 1987-02-03
Filing date: 1987-02-03
Publication date: 1988-11-15
Also published as: CS66487A1

Abstract

Řešení ae týká omezení nabo zabránění vzniku karbidickeho precipitétu po kování před rekrystalizačním žíháním výrobků z austenitických chromniklových ocelí. Dosahuje se toho vložením výkovku ihned po vykování do ohřívací pece, kde se žíhá při teplotě 1000 °C až 1160 oC. Po provedení rekrystalizace se výkovek ochladí volně na vzduchu.The solution ae concerns the limitation or prevention of the formation of carbide precipitate after forging before recrystallization annealing of products made of austenitic chromium-nickel steels. This is achieved by placing the forging immediately after forging into a heating furnace, where it is annealed at a temperature of 1000 °C to 1160 °C. After recrystallization, the forging is cooled freely in air.

Description

Způsob tepelného zpracování výkovků z chromniklových austenitických ocelíMethod of heat treatment of forgings of chrome-nickel austenitic steels

Řešení ae týká omezení nabo zabránění vzniku karbidickeho precipitétu po kování před rekrystalizačním žíháním výrobků z austenitických chromniklových ocelí. Dosahuje se toho vložením výkovku ihned po vykování do ohřívací pece, kde se žíhá při teplotě 1000 °C až 1160 oC. Po provedení rekrystalizace se výkovek ochladí volně na vzduchu.The solution and is concerned with limiting or preventing the formation of carbide precipite after forging prior to recrystallization annealing of austenitic chromium-nickel steel products. This is achieved by placing the forging immediately after forging in a heating furnace, where it is annealed at a temperature of 1000 ° C to 1160 ° C. After recrystallization, the forging is cooled freely in air.

- 1 Vynález se týká způsobu tepelného zpracování výkovků z chromniklových stabilizovaných austenitických ocelí, například reduktorů pro jaderné reaktory, za účelem zlepšení ultrazvukové průchodnosti.The invention relates to a process for heat treatment of chromium-nickel stabilized austenitic steels, for example reducers for nuclear reactors, to improve ultrasonic throughput.

Běžný způsob kování austenitických stabilizovaných chromniklových ocelí spočívá v překování ingotu na žádaný tvar a rozměr, zpravidla po více ohřevech v rozmezí teplot 1150°C az 850°C. Po vykování se výkovky vychlazují volně na vzduchu. Studené se odvážejí na tepelné zpracování, spočívající v rozpouštěcím žíhání na teplotu 1050°C nebo jí blízkou, s následným ochlazením ve vodě. Po rozpouštěcím žíhání zůstane v některých oblastech s nižším stupněm deformace zachována hrubá, i když deformovaná, ale nerekrystalizovaná struktura. Tyto hrubozrnné oblasti mají vysoký útlum pro ultrazvukové vlny a při kontrole vnitřní jakosti výkovků ultrazvukem neumožňují vyhledávání vnitřních vad s požadovanou citlivostí. Často jsou tyto oblasti ultrazvukově zcela neprůchodné.A common method of forging austenitic stabilized chrome-nickel steels consists in forging the ingot to the desired shape and size, usually after several heating times in the temperature range of 1150 ° C to 850 ° C. After forging, the forgings are cooled freely in the air. The colds are weighed for heat treatment by solution annealing at or near 1050 ° C, followed by cooling in water. After solution annealing, a rough, albeit deformed but non-recrystallized structure is retained in some regions with a lower degree of deformation. These coarse-grained areas have a high attenuation for ultrasonic waves and do not allow the detection of internal defects with the required sensitivity when checking the internal quality of the forgings by ultrasound. Often these areas are ultrasonically completely impassable.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob tepelného zpracování výkovků z chromniklových stabilizovaných ocelí se zlepšenou ultrazvukovou průchodností, zejména při použití šikmé sondy, podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že výkovek se ihned po tepelném tváření založí do pece, vyhřáté na 900°C až 1180°C a žíhá se po dobu 5 sa. 1200 minut při teplotě nejméně 1000°C a nejvýše 1180°C.These drawbacks are overcome by the method of heat treatment of forged chromium-nickel stabilized steels with improved ultrasonic patency, especially when using the inclined probe according to the invention. It is based on the fact that the forging is placed immediately after the thermoforming in an oven heated to 900 ° C to 1180 ° C and annealed for 5 s. 1200 minutes at a temperature of not less than 1000 ° C and not more than 1180 ° C.

Výhoda řešení podle vynálezu spočívá v tom, že se tímto způsobem tepelného zpracování výkovků omezuje nebo zabraňuje vylučování karbidů před statickou rekrystalizací^ a tím dochází ke zlepšení podmínek pro rekrystalizaci. Rekrystalizací i méně deformovaných součástí výkovku se dosáhne jemnější a homogennějšíThe advantage of the solution according to the invention is that this method of heat treatment of forgings reduces or prevents the precipitation of carbides before static recrystallization and thus improves the conditions for recrystallization. Recrystallization of even less deformed forging parts results in finer and more homogeneous

- 2 struktury, která má nízký útlum ultrazvukového vlnění a umožňuje tedy provádění ultrazvukové kontroly s vysokou citlivostí. Lze vyřazovat pouze defektní výkovky a nikoliv i výkovky s nízkou průchodností při ultrazvukové kontrole.- 2 structures having low ultrasonic wave attenuation and thus allowing ultrasonic control to be performed with high sensitivity. Only defective forgings can be discarded and not forgings with low throughput during ultrasonic inspection.

Doba žíhání závisí na tlouštce nebo průměrní výkovku a teplotě žíhání. Při tlouštce nebo průměru výkovku 300 mm je při teplotě žíhání 114O°C omezena doba na 30 minut, při teplotě žíhání 1100°C na max. 35 minut a při teplotě 1050°C na dobu max.The annealing time depends on the thickness or average forging and the annealing temperature. At forging thickness or diameter of 300 mm, the annealing temperature of 114 ° C is limited to 30 minutes, at the annealing temperature of 1100 ° C to a maximum of 35 minutes and at 1050 ° C to a maximum of 30 minutes.

minut. Při zmenšení tlouštky nebo průměru výkovku například o 100 mm se zkracuje doba žíhání o 25% a při zvětšení tloušíky nebo průměru výkovku o 100 mm se prodlužuje doba žíhání o 20%.minutes. For example, reducing the thickness or diameter of the forging by 100 mm reduces the annealing time by 25%, and increasing the thickness or diameter of the forging by 100 mm increases the annealing time by 20%.

Po žíhání následuje ochlazování volně na vzduchu, spojené s precipitaci karbidů, které již rekrystalizační proces neovlivňují, ale jsou určitým přínosem pro zpevnění materiálu. Doba žíhání nemá s ohledem na růst zrna překročit při teplotě 1100°C 35 minut a při teplotě 1140°C 30 minut. Závislost teploty a doby žíhání pro průměr 300 mm lze vyjádřit rovnicíThe annealing is followed by free-cooling in the air, associated with the precipitation of carbides, which no longer affect the recrystallization process, but are a contribution to the strengthening of the material. The annealing time should not exceed 35 minutes at 1100 ° C and 30 minutes at 1140 ° C with regard to grain growth. Dependence of temperature and annealing time for diameter 300 mm can be expressed by equation

T = 20t + 1220T = 20t + 1220

T - 1220 t = —-— kde t = doba žíhání v minutách a T = teplota žíhání ve 8c.T - 1220 t = —-— where t = annealing time in minutes and T = annealing temperature in 8c.

Jako příklad konkrétního provedení vynálezu lze uvést kování výkovků těles reduktorů pro jadernou energetiků z oceli podle GOST 08CH18N10T. Jedná se o výkovky o průměru 265 mm a délce 1100 mm. Výkovek byl vykován z ingotu o hmotnosti 2,2t se třemi meziohřevy. Po vykování byl založen při teplotě povrchu 830°C do pece teplé 1040°C. Po dosažení teploty pece 1100°C byla provedena výdrž na teplotě 30 minut. Poism byl výkovek vyjmut a chlazen volně na vzduchu. Jeho struktura byla jemnozrnnější a homogennější než struktura výkovku ze stejné tavby, který byl po vykování stejným způsobem vychlazen volně na vzduchu.An example of a particular embodiment of the invention is the forging of forged reducer bodies for nuclear power engineers of steel according to GOST 08CH18N10T. These are forgings with a diameter of 265 mm and a length of 1100 mm. The forging was forged from a 2.2t ingot with three intermediate heating. After forging, it was charged at a surface temperature of 830 ° C into a 1040 ° C oven. After the furnace temperature reached 1100 ° C, a holding time of 30 minutes was performed. The Poism was forged and cooled freely in the air. Its structure was finer and more homogeneous than that of a forging of the same heat, which after cooling was freely cooled in the air in the same way.

Jako druhý příklad je uveden výkovek ze stejné jakosti materiálu, kdy byl z ingotu o hmotnosti 5t vykován na listí polotovar o průměru 360mm, který byl dále kován na prodlužovacím stroji GFM na průměr 2ó5mm a délku 3700mm. Kování probíhalo při teplotě 1010°C a teplota povrchu při dokončení byla 920°C.As a second example there is a forging of the same material quality, where a semi-finished product with a diameter of 360mm was forged from a 5t ingot, which was further forged on a GFM extension to a diameter of 25mm and a length of 3700mm. The forging was carried out at 1010 ° C and the surface temperature at completion was 920 ° C.

- 3 Výkovek byl za tepla rozříznut na frikční pile na dvě části a jedna část byla volně vychlazena na vzduchu. Druhá část byla při teplotě povrchu 840°C založena do pece teplé 1130°C, kde byla 30 minut. Dále byla tato část výkovku rovněž vychlazena na vzduchu.The hot forging was cut into two parts on a friction saw and one part was freely cooled in air. The second portion was placed at a surface temperature of 840 ° C in a hot oven at 1130 ° C for 30 minutes. Furthermore, this part of the forging was also cooled in air.

Zatímco prvá část výkovku, vychlazená rovnou na vzduchu, nesplňovala přejímací podmínky z důvodu oblastí hrubých zrn při povrchu, byla druhá část výkovku, která byla žíhána ihned po vykování s jemnozrnnou značně homogenní strukturou, která plně vyhovovala ultrazvukovému zkoušení a splňovala požadavky přejímky.While the first part of the forging, cooled directly in the air, did not meet the acceptance conditions due to the coarse grain areas near the surface, the second part of the forging was annealed immediately after forging with a fine-grained highly homogeneous structure fully satisfying ultrasonic testing and satisfying acceptance requirements.

Řeš ení podle vynálezu lze využít ve všech případech volného i zápustkového kování chromniklových austenitických ocelí, kde vzniká nebezpečí výskytu oblastí s hrubými zrny.The solution according to the invention can be used in all cases of free and die forging of chromium-nickel austenitic steels, where there is a danger of coarse grain areas occurring.

Další výhoda spočívá v tom, že žíhání po vykování lze provádět přímo v ohřívací peci, aniž by bylo nutno měnit teplotu pece.A further advantage is that annealing after forging can be carried out directly in the heating furnace without the need to change the temperature of the furnace.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Method for heat treatment of chromium-nickel stabilized austenitic steel forgings with improved ultrasonic throughput, especially when using a sloping probe, characterized in that the forging is immediately placed in a furnace heated to a temperature of 900 ° C to 1180 ° C and annealed for a period of time. 5 to 1200 minutes depending on the annealing temperatures in the range of 1000 ° C to 11BO ° C.

Uzhgorod Manufacturing-Polygraphic Company ”Patent”, Gagarina 101, Uzgorod »2329, Price 2,40 Kcs