[發明專利]一種防止雙相不銹鋼端面鍛造裂紋的成形方法

在審

• 申請號: 202010318840.8
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111570688A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 張春林;任書旺;申彭洋;趙軼鵬;梁曉輝
• 申請（專利權）人: 洛陽雙瑞特種裝備有限公司
• 主分類號: B21J5/00
• 分類號: B21J5/00;B21J1/06;C22C33/04;C22B9/18
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 宋晨煒

一種防止雙相不銹鋼端面鍛造裂紋的成形方法，對雙相不銹鋼鋼錠鍛造過程中，將雙相不銹鋼鋼錠加熱至1220?1250℃，保溫4?6小時后快速出爐，在自由鍛錘或壓機上進行鍛造前，快速對鋼錠端面進行淬水急冷；若鍛造一次至所需尺寸，即完成鍛造過程，若鍛造一次之后未達到所需尺寸，將鋼錠回爐加熱至1200?1230℃，保溫2.5－3小時后淬水急冷并再次鍛造，重復回爐加熱、保溫急冷鍛造直至到達所需尺寸。通過在雙相不銹鋼鍛造過程中對鍛坯端面進行淬水急冷，改變鍛坯端面在鍛造過程中的受力狀態，避免鍛坯端面鍛造裂紋的產生。提高雙相不銹鋼材料利用率及鍛造成品率，成功生產出內部質量和表面質量良好的雙相不銹鋼鍛件產品，該技術具有明顯的經濟效益。

技術領域

本發明屬于特種合金熱加工成形技術領域，具體說的是一種防止雙相不銹鋼端面鍛造裂紋的成形方法。

背景技術

一般雙相不銹鋼在固溶組織中鐵素體相與奧氏體相約各占一半，兼具鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優點。具有良好的綜合力學性能，有較高的強度和疲勞強度，良好的耐腐蝕疲勞及磨損腐蝕性能，很高的耐孔蝕、縫隙腐蝕性能，而且在有機酸和無機酸中的腐蝕速率也很低，在煉油、化學、紙漿和造紙、化肥、海水淡化、煙氣脫硫、化工廢氣處理、高強度結構件等行業中得到廣泛應用。但雙相不銹鋼的熱塑性較差，鍛造成品率低，一定程度上限制了其應用。

雙相不銹鋼在高溫鍛造過程中，處于奧氏體、鐵素體兩相區，應變傾向集中于鐵素體相中，并隨溫度增加兩相比例和兩相中元素分配也會發生變化，鐵素體相增多，塑性增加。但兩相的變形行為不同，鐵素體鋼變形時主要軟化過程是應變時的動態恢復，奧氏體鋼主要軟化過程是動態再結晶，兩相軟化過程不同，鍛造時雙相不銹鋼中不均勻的應力和應變分布容易導致在相界的裂紋成核和擴展，導致工件邊部和表面裂紋，特別是端面開裂較為嚴重。

目前雙相不銹鋼的典型熱加工成型工藝為：將鋼錠或鍛坯加熱至1200-1250℃，保證兩相變形時應力應變相對均勻。采用自由鍛錘或者壓機將鋼錠或鍛坯變形至產品形狀。實際熱加工過程中，在鍛坯端面預留100-150mm長鍛坯不進行鍛造變形，以此端面作為固定剛端，防止鍛坯端面鍛造裂紋出現，后續機加工過程中將此段未變形部分鋸掉。此方法可以有效避免端面裂紋，但造成了材料浪費，增加了生產成本。專利“CN 103121034B超級雙相不銹鋼鋼錠熱加工開坯”中雙相不銹鋼2507的加熱溫度為1180℃，熱軋開坯溫度為1050-1150℃。該工藝的優點為：采用初軋機代替鍛壓機進行熱加工開坯，縮短了生產周期，一定程度上解決了雙相不銹鋼2507的熱加工成型問題。該工藝的缺點為：①對鋼錠規格有嚴格要求，不適用于大規格鋼錠成型。②熱加工成型溫度區間窄，需要多次加熱，生產效率低，操作繁瑣，對設備的要求高，實際生產過程中，難以控制。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種防止雙相不銹鋼端面鍛造裂紋的成形方法，通過在雙相不銹鋼鍛造過程中對鍛坯端面進行淬水急冷，改變鍛坯端面在鍛造過程中的受力狀態，避免鍛坯端面鍛造裂紋的產生。提高雙相不銹鋼材料利用率及鍛造成品率，彌補雙相不銹鋼在熱加工性能上的不足。

為實現上述技術目的，所采用的技術方案是：一種防止雙相不銹鋼端面鍛造裂紋的成形方法，通過中頻感應爐初煉、氬氧脫碳爐精煉工藝冶煉自耗雙相不銹鋼電極，采用電渣重熔工藝將自耗雙相不銹鋼電極冶煉成雙相不銹鋼鋼錠，對鋼錠進行鍛造的具體方法是：

步驟S1：對雙相不銹鋼鋼錠鍛造過程中，將雙相不銹鋼鋼錠加熱至1220-1250℃，保溫4-6小時后快速出爐，在自由鍛錘或壓機上進行鍛造前，快速對鋼錠端面進行淬水急冷；

步驟S2：若鍛造一次至所需尺寸，即完成鍛造過程，若鍛造一次之后未達到所需尺寸，將鋼錠回爐加熱至1200-1230℃，保溫2.5－3小時后淬水急冷并再次鍛造，重復回爐加熱、保溫急冷鍛造直至到達所需尺寸。

進一步，采用電渣重熔工藝將自耗雙相不銹鋼電極冶煉成雙相不銹鋼鋼錠的具體方法包括以下步驟；