[發明專利]一種細化大型低合金鑄件晶粒的方法

有效

• 申請號: 201210124942.1
• 申請日: 2012-04-25
• 公開（公告）號: CN102649993A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發明（設計）人: 王培;葉中飛;李殿中;李依依
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C21D6/00
• 分類號: C21D6/00
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

1.一種細化大型低合金鑄件晶粒的方法，其特征在于：

(1)通過熱膨脹法測量相關材料的連續冷卻曲線，確定材料發生馬氏體、貝氏體和珠光體相變的臨界冷速；

(2)通過計算機模擬的方式確定不同冷卻介質條件下，鑄件各部分冷卻速率，為控制鑄件相變模式提供依據；

(3)對鑄件進行兩次奧氏體化處理，第一次奧氏體化溫度在A3以上30-80℃，緩慢冷卻至室溫，使其發生擴散或半擴散型相變；第二次奧氏體化溫度在A3以上30-50℃，通過控制鑄件各部分發生貝氏體相變，將鑄件晶粒細化至ASTM標準晶粒度7.5級以下。

2.按照權利要求1所述的細化大型低合金鑄件晶粒的方法，其特征在于：步驟(2)中，使用ProE或UG三維造型軟件對相關鑄件進行造型，在準確測量相關材料熱物性以及不同冷卻介質條件下鑄件表面換熱系數的基礎上，使用Procast、Deform、Abaqus或Sysweld軟件，計算使用不同冷卻介質條件下，鑄件奧氏體化處理的冷卻過程的溫度場；基于溫度場的模擬計算結果，提取鑄件上關鍵點處的冷卻曲線，和測定的材料CCT曲線做對比，確定不同冷卻條件下關鍵點處發生的相變模式。

3.按照權利要求1所述的細化大型低合金鑄件晶粒的方法，其特征在于：步驟(3)中，緩慢冷卻是指空冷或隨爐冷卻。

4.按照權利要求1所述的細化大型低合金鑄件晶粒的方法，其特征在于：步驟(3)中，第一次奧氏體化后，進行回火處理的溫度在A1點以下20～50℃，保溫時間按有效壁厚每增加25mm增加1.5-2個小時計算。

5.按照權利要求1所述的細化大型低合金鑄件晶粒的方法，其特征在于：步驟(3)中，第二次奧氏體化后，采用吹風冷、噴霧冷、油冷或水冷，選擇合理的冷卻方式使鑄件各部分冷卻速率處在發生貝氏體相變的冷卻范圍內。

6.按照權利要求1所述的細化大型低合金鑄件晶粒的方法，其特征在于：低合金鋼中的合金元素含量不超過5wt％，材料在連續冷卻過程中的相變模式受冷卻速率的影響。