[發明專利]奧氏體不銹鋼黑皮鍛件鍛后固溶處理工藝

有效

• 申請號: 200710093859.1
• 申請日: 2007-06-12
• 公開（公告）號: CN101323901A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發明（設計）人: 胡朝備;謝培德;趙瑞忠;董屹;許民;包杭
• 申請（專利權）人: 上海重型機器鍛件廠
• 主分類號: C21D8/00
• 分類號: C21D8/00;C21D11/00
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉昌榮

技術領域

本發明涉及一種鍛件的處理工藝，尤其是一種適用于大截面、大噸位的奧氏體不銹鋼黑皮鍛件鍛后固溶處理工藝。

背景技術

傳統的奧氏體不銹鋼鍛件固溶化處理工藝方法是在粗加工后進行的。小截面的、小噸位的鍛件在固溶化溫度階段時間短，晶粒長大傾向小，而大截面、大噸位的鍛件在固溶化溫度階段時間長，晶粒度長大傾向大，實驗表明奧氏體不銹鋼鍛件在固溶化溫度1050℃及以上，保溫超過4小時后，晶粒開始長大。現有的奧氏體不銹鋼鍛件固溶處理工藝的流程如圖1所示，在鍛壓之后先將鍛件空冷至室溫，然后進行粗加工，再進行固溶處理，之后取樣、理化試驗，最后合格入庫。其中，固溶處理的步驟如圖2所示，將鍛件由室溫開始，以60℃/h的速度升溫至固溶化溫度1000℃～1100℃，然后均熱、保溫2h/100mm，最后水淬至室溫。在這工藝中，由于鍛后冷卻和粗加工后再從室溫升溫至固溶化溫度的過程中，合金碳化物Cr23C6均會在晶界上析出(化學成分中C≤0.03％或含有Nb、Ti元素，從室溫升溫至固溶化溫度過程中不會析出合金碳化物Cr23C6)。在固溶化溫度下才可以使合金碳化物再溶入晶粒，如固溶化溫度階段保溫時間不足，固溶效果不好，將降低該鍛件的耐腐蝕性能，如固溶化溫度保溫時間太長，晶粒會長大，會降低該鍛件的機械性能。因此大截面、大噸位的奧氏體不銹鋼鍛件在固溶化溫度下的保溫時間的控制長短一直是一個兩難問題?，F在，隨著產品截面、噸位越來越大，為確保良好機械性能和最好的耐腐蝕性能，產品對晶粒度和固溶效果要求更高，這就要求奧氏體不銹鋼鍛件經固溶化處理后(尤其是大截面、大噸位)，晶粒不長大，確保機械性能合格并能獲得最好的耐腐蝕性能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種奧氏體不銹鋼黑皮鍛件鍛后固溶處理工藝，其操作簡單，成本低廉，加工周期短，對大截面、大噸位奧氏體不銹鋼鍛件進行固溶化處理時，晶粒度不長大。

為解決上述技術問題，本發明奧氏體不銹鋼黑皮鍛件鍛后固溶處理工藝的技術方案是，在鍛造工藝中始鍛溫度為1100℃～1200℃，終鍛溫度大于等于850℃，鍛件的鍛造比大于等于3，最后一火次的鍛件變形量大于等于20％；鍛造工藝之后立即進爐加熱，盡速將溫度升至固溶化溫度1000℃～1100℃，然后保溫1～4小時，再將鍛件出爐并立即進入水箱冷卻至室溫，固溶處理工藝結束，并進行之后的粗加工、取樣、理化試驗的步驟。

本發明奧氏體不銹鋼黑皮鍛件鍛后固溶處理工藝使固溶工藝在鍛后馬上開始，并且快速升溫，其操作簡單，成本低廉，加工周期短，能源消耗少，對大截面、大噸位奧氏體不銹鋼鍛件進行固溶化處理時，晶粒度不長大。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明：

圖1為現有的奧氏體不銹鋼黑皮鍛件鍛后固溶處理工藝的流程圖；

圖2為現有的奧氏體不銹鋼黑皮鍛件鍛后固溶處理工藝的溫度-時間曲線圖；

圖3為本發明奧氏體不銹鋼黑皮鍛件鍛后固溶處理工藝的流程圖；

圖4為本發明奧氏體不銹鋼黑皮鍛件鍛后固溶處理工藝的溫度-時間曲線圖。

具體實施方式

本發明奧氏體不銹鋼黑皮鍛件鍛后固溶處理工藝的流程可參見圖3所示，首先進行鍛件的鍛造，在鍛造工藝中始鍛溫度為1100℃～1200℃，終鍛溫度大于等于850℃，上述始鍛溫度和終鍛溫度的具體值按各奧氏體不銹鋼鍛件的材質確定，鍛件的鍛造比大于等于3，最后一火次的鍛件變形量大于等于20％；鍛件完工、外形尺寸合格之后對鍛件進行固溶處理，如圖4所示，其中終鍛時爐溫大于等于900℃，在終鍛后不將鍛件冷卻至室溫，而是立即進爐加熱，盡速將溫度升至固溶化溫度1000℃～1100℃，進爐加熱時升溫的速度大于或等于80℃/h，由于合金碳化物Cr23C6的析出溫度使400℃～850℃，因此將鍛件在終鍛后立即快速升溫，可以最大程度的避免合金碳化物Cr23C6的析出，而且節約了能源；然后保溫1～4小時，所述保溫時間隨鍛件截面的大小而決定，所述鍛件截面面積越大，所述保溫時間就越長，這是為了消除鍛件加工硬化和使晶粒充分再結晶，與現有技術相比，保溫時間相對較短，并且固溶的效果更好，節約了能源，并且縮短了生產周期；再將鍛件出爐并立即進入水箱冷卻至室溫，固溶處理工藝結束，并進行之后的粗加工、取樣、理化試驗的步驟，最后合格入庫。

綜上所述，本發明奧氏體不銹鋼黑皮鍛件鍛后固溶處理工藝使固溶工藝可以廣泛的應用于各種大小截面、各種技術標準的奧氏體不銹鋼鍛件固溶處理。晶粒度、耐腐蝕性能都達到了技術標準的考核，合格率很高。此固溶化處理工序穩定、操作簡化、節約能源、縮短生產周期、從而達到加快產出的目的。