[發(fā)明專利]馬氏體不銹鋼大型薄壁環(huán)形件的軋制成形方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310268605.4
• 申請(qǐng)日: 2013-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN103433279A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐東;邱偉;蘇海;鄧遠(yuǎn)翔;成陸祥;雷靜越;鄒善垚;任騰飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州安大航空鍛造有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B21B15/00
• 分類號(hào): B21B15/00;C21D8/00;C21D9/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及了一種塑性成形方法，特別涉及了一種馬氏體不銹鋼大型薄壁環(huán)形件的軋制方法。?

背景技術(shù)

環(huán)件的軋制成形是把合金材料加熱到塑性溫度范圍內(nèi)通過連續(xù)均勻的輾壓變形制成環(huán)件，即把環(huán)坯裝在在輾軋機(jī)上進(jìn)行輾軋使其產(chǎn)生內(nèi)孔擴(kuò)大、壁厚減小、外徑增大的連續(xù)局部塑性變形。?

馬氏體沉不銹鋼的鍛造溫度范圍很窄，如材料牌號(hào)為0Cr17Ni4Cu4Nb的馬氏體不銹鋼，一般只有200℃～300℃。常規(guī)方法（即采用“下料→加熱→制坯→加熱→成形→堆冷”的生產(chǎn)方法）軋制0Cr17Ni4Cu4Nb大型薄壁環(huán)形鍛件會(huì)在尖角、外徑等部位出現(xiàn)鍛造裂紋，裂紋多呈鋸口狀，裂紋長度均在50mm以上，深度均在10mm以上，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的質(zhì)量。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種鍛造前車微裂紋、鍛造后回爐加熱以及爐內(nèi)堆冷的馬氏體不銹鋼大型薄壁環(huán)形件的軋制方法，防止馬氏體不銹鋼大型薄壁環(huán)形鍛件因生產(chǎn)裂紋而報(bào)廢。?

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所述的馬氏體不銹鋼大型薄壁環(huán)形件的軋制方法，包括以下步驟：1下料→2車微裂紋→3加熱→4制坯→5回爐加熱→6爐內(nèi)堆冷→7車微裂紋→8加熱→9軋制成形→10回爐加熱→11爐內(nèi)堆冷。?

其中，所述步驟4制坯的溫度控制在1010℃～1120℃；所述步驟9軋制成形的溫度控制在900℃～1130℃。?

所述步驟5需要回爐加熱至制坯的初始溫度；所述步驟10需要回爐加熱至軋制成形的初始溫度；?

本發(fā)明的有益效果如下：?

馬氏體不銹鋼中鐵素體含量受加熱溫度影響，當(dāng)加熱溫度大于1130℃時(shí)，鐵素體將在合金晶體內(nèi)開始形成，尤其是當(dāng)加熱溫度大于1180時(shí)，δ鐵素體含量急劇增加。當(dāng)鐵素體含量超過10%時(shí)，會(huì)導(dǎo)致馬氏體不銹鋼工藝塑性降低而?導(dǎo)致鍛造開裂，因此，馬氏體不銹鋼的鍛造加熱溫度不能超過1130℃。同時(shí)，馬氏體不銹鋼的鍛造加熱溫度也不能太低，當(dāng)溫度低于900℃時(shí)，馬氏體不銹鋼在鍛造力作用下，會(huì)發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變而降低合金塑性，從而導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋。本發(fā)明中，馬氏體不銹鋼的制坯溫度為：1010℃～1120℃；成形溫度為：900℃～1130℃。?

在制坯和軋制成形后增加了“回爐加熱”工序以及“爐內(nèi)堆冷”工步能有效的消除鍛造殘留應(yīng)力、組織應(yīng)力，并且防止冷卻過快而導(dǎo)致鍛件開裂。?

薄壁件的制坯工步完成后，雖然能夠有效的避免了大裂紋的存在，但是在環(huán)坯的尖角處往往因?yàn)殄懺鞙囟冗^低而出現(xiàn)1mm～3mm的微裂紋，必須將這些微裂紋車掉，才不會(huì)再后續(xù)軋制成形過程中被擴(kuò)大。?

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)一步詳細(xì)說明，其中：?

圖1是0Cr17Ni4Cu4Nb合金的制坯加熱曲線圖；?

圖2是0Cr17Ni4Cu4Nb合金的軋制成形加熱曲線圖。?

具體實(shí)施方式

實(shí)施本發(fā)明需要用到的馬氏體不銹鋼的材料牌號(hào)為0Cr17Ni4Cu4Nb，該材料的主要化學(xué)元素含量（重量百分比）為：含C量≤0.07、含Mn量≤1.00、含Si量≤1.00、含Cr量15.50～17.50、含Ni量3.00～5.00、含Cu量3.00～5.00、含Nb量0.15～0.45、含S量≤0.030、含p量≤0.035，其余為Fe。?

該發(fā)明所述的馬氏體不銹鋼大型薄壁環(huán)形件的軋制方法，其具體步驟如下：?

1、下料。按一定規(guī)格下料。?

2、車微裂紋。將0Cr17Ni4Cu4Nb合金棒材上存在的微裂紋車除掉，每道次的車削量為0.01mm～0.02mm，直至完全看不到微裂紋。?

3、制坯。按圖1所示曲線，先加熱至850℃預(yù)熱，預(yù)熱保溫時(shí)間為：棒料的有效厚度×（0.6～0.8）min；再將棒料加熱至1120℃保溫，保溫時(shí)間為：棒料的有效厚度×（0.4～0.6）min。?

把加熱好的0Cr17Ni4Cu4Nb合金棒料經(jīng)鐓粗、沖孔、預(yù)軋后制取預(yù)軋環(huán)坯，制坯溫度≥1010℃。每火的變形量控制在35%～40%，避免每火變形量過大而導(dǎo)致開裂。該過程需在2～3火內(nèi)完成。?

預(yù)軋好的環(huán)坯回爐加熱至開始鍛造時(shí)的溫度，保溫一段時(shí)間后，隨爐冷卻，消除制坯過程產(chǎn)生的應(yīng)力而導(dǎo)致坯料開裂。?

4、車微裂紋。將0Cr17Ni4Cu4Nb合金環(huán)坯，裝入車床上，對(duì)其進(jìn)行車削加工，每道次的車削量為0.01mm～0.02mm，直至完全看不到微裂紋。?