[發明專利]一種改善20Cr13鍛坯晶粒度的退火工藝

有效

• 申請號: 202110381777.7
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113512628B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 周鵬;雷沖;王雪松;張巧換;鄭安雄;李占華;李玉標;雙偉鵬
• 申請（專利權）人: 河南中原特鋼裝備制造有限公司
• 主分類號: C21D1/18
• 分類號: C21D1/18;C21D1/26;C21D1/28;C21D6/00;C21D9/00;C21D9/28;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/44
• 代理公司: 鄭州科維專利代理有限公司 41102
• 代理人: 亢志民

本發明涉及一種改善20Cr13鍛坯晶粒度的退火工藝，工藝如下：不完全退火：入爐溫度≤450℃，以≤50~100℃/h升至550~700℃，以≥100℃/h升至800~900℃，以≤30℃/h隨爐冷至350~?450℃，高溫正火：以≤50~100℃/h升至550~700℃，以≥100℃/h升至1000~1060℃，保溫出爐風冷，對鍛坯大臺階風冷，兩端小臺階空冷，小臺階降溫至300~400℃后入爐，在300~400℃保溫，低溫正火：以≤50~100℃/h升至550~700℃，以≥100℃/h升至900~980℃，出爐風冷，對鍛坯大臺階風冷，兩端小臺階空冷，小臺階降至300~400℃入爐，在300~400℃保溫，高溫回火：以≤50~100℃/h升至680~730℃，以≤10~40℃/h冷至650~680℃，以≤50℃/h冷至≤300℃出爐冷至室溫，使鍛坯內部晶粒度明顯改善，晶粒度由原來的1?2級改善到5?7級。

技術領域

本發明屬于金屬材料熱處理技術領域，特別涉及一種可以有效提高產品質量的改善20Cr13鍛坯晶粒度的退火工藝。

背景技術

在實際生產中，由于20Cr13鋼種中Cr合金成分較高，在鍛造過程中容易出現表面開裂現象造成廢品，生產操作不易控制，尤其是外圓直徑φ500mm-φ1000mm范圍的圓棒或臺階軸鍛坯。因此，為了保證鍛坯表面質量，在鍛造過程中采取多火次鍛造，鍛坯在高溫下持續加熱保溫，導致工件內部晶粒度粗大，鍛坯的晶粒度通常在1-2級，若按照常規退火工藝：采取820℃～880℃范圍的單退火+高溫回火或執行兩次820℃～880℃范圍的雙退火工藝，無法有效起到改善鍛坯晶粒度的效果。為此，針對外圓直徑φ500mm-φ1000mm范圍的圓棒或臺階軸鍛坯，急需一種可以有效改善鍛坯晶粒度粗大的退火工藝。

發明目的

本發明的目的在于克服現有技術中存在的不足而提供一種能夠有效地改善20Cr13鍛坯晶粒度粗大問題，并細化鍛坯晶粒以提高產品質量的改善20Cr13鍛坯晶粒度的退火工藝。

發明內容

為達上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

一種改善20Cr13鍛坯晶粒度的退火工藝，其退火工藝具體如下：

步驟1)、不完全退火：入爐溫度≤450℃，以≤50℃/h～100℃/h升溫速度升溫至550℃～700℃，保溫3h～6h后，以≥100℃/h升溫速度升溫至800℃～900℃進行保溫，保溫5h～20h后以≤30℃/h隨爐冷至350℃～450℃入爐，執行完步驟1)將鍛坯裝入爐中執行高溫正火；

步驟2)高溫正火：以≤50℃/h～100℃/h升溫速度升溫至550℃～700℃，保溫3h～6h后，以≥100℃/h升溫速度升溫至1000℃～1060℃進行保溫，保溫5h～20h后出爐風冷，采用鼓風機只對鍛坯中間大臺階進行風冷，兩端小臺階空冷，冷至小臺階溫度降至300℃～400℃后入爐，此時加熱爐爐溫控制在300℃～400℃，對鍛坯進行保溫5h～15h，保溫后鍛坯裝入爐中進行低溫正火；

步驟3)低溫正火：以≤50℃/h～100℃/h升溫速度升溫至550℃～700℃，保溫3h～6h后，以≥100℃/h升溫速度升溫至900℃～980℃進行保溫，保溫5h～20h后出爐風冷，采用鼓風機只對鍛坯中間大臺階進行風冷，兩端小臺階空冷，冷至小臺階溫度降至300℃～400℃入爐，此時加熱爐爐溫控制在300℃～400℃，保溫5h～15h，保溫后直接進行高溫回火；

步驟4)高溫回火：以≤50℃/h～100℃/h升溫速度升溫至680℃～730℃，進行保溫20h～40h，保溫后以≤10℃/h～40℃/h降溫速度隨爐冷至650℃～680℃進行保溫，保溫40h～100h后，以≤50℃/h降溫速度隨爐冷至≤300℃，出爐空冷至室溫。

本工藝適用于外圓直徑φ500～φ1000mm范圍的圓棒或臺階軸，按本工藝生產的20Cr13鍛坯，鍛坯內部晶粒度由原來粗大的1～2級改善到細小的5～7級。