[發(fā)明專利]緊固件用1Cr11Ni2W2MoV耐熱鋼鍛件的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110362104.7
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113106206B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 涂露寒;張軍;趙中清;尹鳳先
• 申請（專利權(quán)）人: 成都先進(jìn)金屬材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院股份有限公司
• 主分類號: C21D1/18
• 分類號: C21D1/18;C21D1/26;C21D6/00;C21D8/00;C21D9/00;C22C33/04;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/44;C22C38/46;B21J1/06;B21J5/08
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 曾勇;羅貴飛

本發(fā)明涉及一種緊固件用1Cr11Ni2W2MoV耐熱鋼鍛件的制造方法，包括鍛造工序，其步驟為：a、將鋼坯加熱至1100至1300℃；b、將鋼坯鐓粗至高度H≥H₀/2，再拔長至長度L≥L₀，將拔長后鋼坯回爐保溫2～4小時；c、將回爐后的鋼坯出爐再鐓粗至H≥H₀/2，再拔長至長度L＝L₀，將拔長后的鋼坯再次回火保溫2～4小時；d、將回爐后的鋼坯出爐再拔長至鍛件成品長度；其中H₀為鋼坯原高度，L₀為鋼坯原長度。本方法采用二鐓二拔(+FM法)成材，鍛制后的鋼坯未發(fā)生開裂等質(zhì)量缺陷，探傷合格率達(dá)95％以上，且退火熱處后鍛件的布氏硬度值≤260，鋼坯性能穩(wěn)定，滿足緊固件用鋼坯的要求。解決現(xiàn)有馬氏體不銹鋼在鍛制過程中容易產(chǎn)生開裂的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種緊固件用1Cr11Ni2W2MoV耐熱鋼鍛件的制造方法，屬于耐熱鋼生產(chǎn)制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

緊固件被稱為“工業(yè)之米”，是應(yīng)用最廣泛的基礎(chǔ)零件之一。是傳遞載荷的重要連接節(jié)點，其可靠性與整個裝備或結(jié)構(gòu)的安全可靠運行密切相關(guān)。隨著汽輪機(jī)蒸汽參數(shù)的不斷提高，汽輪機(jī)高溫螺栓要求采用使用溫度更高的材料制造。傳統(tǒng)的高溫合金存在熱膨脹系數(shù)高、缺口敏感性高等缺點，不適合制造汽輪機(jī)高溫螺栓材料。綜合力學(xué)性能和成本等因素，現(xiàn)選擇該良的12％Cr鋼或新12％Cr鋼作為超超臨界機(jī)組的高溫螺栓材料。

1Cr11Ni2W2MoV鋼是原蘇聯(lián)50年代末研制成功的馬氏體不銹鋼，牌號為961。1Cr11Ni2W2MoV鋼是在低碳的12％Cr鋼中加入大量的W，Mo，V等縮小奧氏體相區(qū)的鐵素體形成的元素，使其具有馬氏體相變硬化能力，而得到的一種新型的馬氏體耐熱不銹鋼。該鋼種具有良好的韌性和抗氧化性能等綜合力學(xué)性能，在淡水和濕空氣中有較好的耐蝕性，廣泛用作超臨界和超超臨界汽輪機(jī)高溫螺栓材料。

馬氏體不銹鋼對冷卻速度特別敏感，鍛后空冷會出現(xiàn)馬氏體，內(nèi)應(yīng)力較大，容易產(chǎn)生裂紋。故這類鋼鍛后應(yīng)緩冷，然后空冷。在模鍛過程中，要防止冷卻模具的介質(zhì)(如水)噴到鍛體上而引起開裂。馬氏體不銹鋼鍛件鍛后要及時進(jìn)行退火，消除內(nèi)應(yīng)力，以免在以后酸洗或存放過程中產(chǎn)生開裂。故馬氏體不銹鋼必須通過鍛造方案獲得期望的組織并經(jīng)退火消除應(yīng)力后達(dá)到理想的性能要求，而現(xiàn)有的馬氏體不銹鋼主要在鍛造過程中易產(chǎn)生裂紋。且現(xiàn)有技術(shù)只闡述了鍛造工藝中鍛造溫度和熱處溫度等對鋼坯力學(xué)性能的影響，對鍛制鋼坯的具體鐓粗和拔長工藝，以及變形工藝中的控制要點未進(jìn)行詳細(xì)闡述。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是馬氏體不銹鋼內(nèi)部質(zhì)量和外表面質(zhì)量難控制，且鍛制過程中產(chǎn)生開裂，影響最終產(chǎn)品質(zhì)量。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：緊固件用1Cr11Ni2W2MoV耐熱鋼鍛件的制造方法，包括鍛造工序，其步驟如下：

a、將鋼坯加熱至1100至1300℃；

b、將鋼坯鐓粗至高度H≥H₀/2，再拔長至長度L≥L₀，將拔長后鋼坯回爐保溫2～4小時；

c、將回爐后的鋼坯出爐再鐓粗至H≥H₀/2，再拔長至長度L＝L₀，將拔長后的鋼坯再次回火保溫2～4小時；

d、將回爐后的鋼坯出爐再拔長至鍛件成品長度；

其中H₀為鋼坯原高度，L₀為鋼坯原長度。

其中，上述方法中將步驟a中鋼錠加熱到700±10℃，保溫4～6小時；再以40～60℃/h的加熱速度加熱到1180±10℃后保溫4～7小時出爐。

進(jìn)一步，上述方法中所述步驟a中鋼坯在開鍛前25～35分鐘，將鋼坯加熱溫度提高至1150至1250℃。