[發明專利]降低馬氏體不銹鋼中δ鐵素體含量的熱變形方法

有效

• 申請號: 202011402318.4
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112593059B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 涂露寒;張軍;姚斌;黎穎
• 申請（專利權）人: 成都先進金屬材料產業技術研究院有限公司
• 主分類號: C21D7/13
• 分類號: C21D7/13;C21D8/00;C21D6/00;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/42;B21J5/08
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 伍云萍

本發明屬于鋼鐵熱變形技術領域，具體涉及一種降低馬氏體不銹鋼中δ鐵素體含量的熱變形方法。目前還沒有通過熱變形方法來進一步降低馬氏體不銹鋼中鐵素體含量的報道，本發明提供了一種降低馬氏體不銹鋼中δ鐵素體含量的熱變形方法，包括以下步驟：a、取馬氏體不銹鋼鋼錠置于加熱爐中，按≤60℃/h的加熱速率加熱至1180～1200℃，保溫時間≥8h；b、出爐快鍛，快鍛采用“鐓粗+拔長”工藝，鐓粗1道次，拔長1道次；c、鋼坯置于加熱爐中，以≤60℃/h的速率加熱至1200℃，保溫8～12h；d、鋼坯精鍛，終鍛溫度≥900℃。本發明采用“鐓粗+拔長+均質化熱處理”的方法，最終使得馬氏體不銹鋼鋼坯中的δ鐵素體面積百分含量降低到1.5％左右，適宜推廣使用。

技術領域

本發明屬于鋼鐵熱變形技術領域，具體涉及一種降低馬氏體不銹鋼中δ鐵素體含量的熱變形方法。

背景技術

05Cr17NiCu4Nb鋼是一種新型馬氏體沉淀硬化超高強度不銹鋼，它廣泛地被用于汽輪機的末級、次末級葉片，發動機渦輪機的前后安裝邊和閥門部件，飛機、軍工產品的制造中導彈的緊固件中。同時，也可應用于宇航工業、航天渦輪機葉片，核反應堆中重要的結構件等。05Cr17NiCu4Nb鋼由于其成分中含有Cr、Mo、V、Si等鐵素體形成元素，而這些元素與奧氏體形成元素難以平衡，故在冶煉和加熱的過程中會產生對材料有害的δ～鐵素體組織。

δ～鐵素體主要分布在原奧氏體晶界處，并且和基體的邊界產生粗大碳化物，這種碳化物將嚴重削弱晶界的強化作用，成為裂紋的起裂源，從而造成材料的強韌性下降，因此也成為決定產品質量的關鍵指標。目前，市場上的05Cr17NiCu4Nb鋼δ鐵素體面積百分比一般≤5％，由于市場要求不斷升級，生產δ鐵素體更低、性能更優越的05Cr17NiCu4Nb鋼變得尤為重要。

目前，關于降低05Cr17NiCu4Nb鋼中的δ鐵素體，有研究采用了兼顧化學成分和熱加工溫度的方法來預測δ～F的形成，通過降低鐵素體形成元素的含量，提高奧氏體形成元素的含量，從而獲得較低的鉻當量，減少了δ～F相的形成。

還有研究采用了兼顧化學成分和熱加工溫度的方法來預測δ～鐵素體的形成，證實了EδF由ECr和ET共同決定，控制低的ECr和ET可以有效限制EδF的含量，實驗證明ECr的含量控制在8.5以下，鍛造溫度控制在1300℃以下可以保證低的EδF。通過降低鐵素體形成元素的含量，提高奧氏體形成元素的含量，從而獲得較低的鉻當量，減少了δ～鐵素體的形成。

另有研究在確定合理化學成分的基礎上，通過控制鍛造溫度，降低了熱加工過程中鐵素體相的形成，國內普遍認為鐵素體相應控制在10％以內，采用上述措施可將鐵素體相控制在5％以內。

可見，目前行業內一般是通過控制鋼種化學成分，在冶煉的過程中來控制鐵素體形成，并且一般都只能控制在5％以內，要想進一步的降低鐵素體含量極為困難。

發明內容

本發明要解決的技術問題為：目前還沒有通過熱變形方法來進一步降低馬氏體不銹鋼中鐵素體含量的報道。

本發明解決上述技術問題的技術方案為：提供一種降低馬氏體不銹鋼中δ鐵素體含量的熱變形方法。該方法包括以下步驟：

a、取馬氏體不銹鋼鋼錠置于加熱爐中，按≤60℃/h的加熱速率加熱至1180～1200℃，保溫時間≥8h；

b、將步驟a得到的電渣錠出爐快鍛，開鍛溫度≥1050℃，終鍛溫度≥900℃；快鍛采用“鐓粗+拔長”工藝，鐓粗1道次，拔長1道次；

c、將步驟b快鍛后的鋼坯置于加熱爐中，以≤60℃/h的速率加熱至1200℃，保溫8～12h；

d、將步驟c得到的鋼坯精鍛，終鍛溫度≥900℃。

其中，上述降低馬氏體不銹鋼中δ鐵素體含量的熱變形方法中，步驟a所述的馬氏體不銹鋼為05Cr17NiCu4Nb鋼。