一种S32760超级双相不锈钢钢锭的锻造方法 |
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申请号 | CN202210056680.3 | 申请日 | 2022-01-18 | 公开(公告)号 | CN114367615A | 公开(公告)日 | 2022-04-19 |
申请人 | 山西太钢不锈钢股份有限公司; | 发明人 | 梁祥祥; 侯文军; 李国平; 卫敏; 裴明德; 范新智; 杨常春; 秦宇航; 罗刚; | ||||
摘要 | 本 发明 涉及不锈 钢 钢锭的 锻造 领域,一种S32760超级双相 不锈钢 钢锭的锻造方法,a、钢锭形状设计:a、钢锭采用3吨八 角 锭;b、钢锭脱模工艺设计;c、钢锭加热工艺设计;d、锻造工艺设计;e、固溶 热处理 工艺设计。本发明解决了超级 双相不锈钢 模 铸锭 脱模、热处理,径锻开裂和性能保证等难题,生产出表面、性能均合格的径锻圆钢。 | ||||||
权利要求 | 1.一种S32760超级双相不锈钢钢锭的锻造方法,其特征在于: |
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说明书全文 | 一种S32760超级双相不锈钢钢锭的锻造方法技术领域背景技术[0002] S32760超级双相不锈钢在室温组织中奥氏体与铁素体共存,双相比例接近1:1,该‑钢种具有高强度(其屈服强度一般为奥氏体不锈钢的两倍)、良好的耐Cl 点蚀、耐应力腐蚀及焊接性能等突出优点,在石油化工、制盐、水工、造船、民用等领域得到广泛使用。与普通双相不锈钢相比,钢中Cr、Mo、N的含量均增加,其具有更高的强度,且耐蚀性更好,经济效益显著。 [0003] 超级双相不锈钢由于其高温状态下两相共存,变形不协调,因此其热加工塑性更差,极易出现热加工裂纹。与常规双相不锈钢相比,超级双相不锈钢S32760含有更高的Cr、Mo元素,组织中更易产生脆性有害相的析出,对生产、制造、使用带来巨大的破坏作用。 [0004] 本发明采用“八角模铸钢锭控温径锻在线固溶”的工艺进行S32760超级双相不锈钢锻造圆钢的生产,通过对模铸锭形状设计、钢锭脱模工艺、钢锭加热工艺、径锻工艺、固溶热处理工艺设计,解决了超级双相不锈钢模铸锭脱模、热处理,径锻开裂和性能保证等难题,生产出表面、性能均合格的径锻圆钢。 发明内容[0005] 本发明的目的就是针对上述问题,提供一种S32760超级双相不锈钢钢锭的锻造方法。 [0006] 本发明的目的是这样实现的:一种S32760超级双相不锈钢钢锭的锻造方法,a、钢锭形状设计:钢锭采用3吨八角锭;b、钢锭脱模工艺设计:模铸钢锭要求全程在高温状态下运送,3h‑5h允许移动,5h‑ 7h要求脱模,脱模后立即进入加热炉; c、钢锭加热工艺设计:钢锭采用曲线式加热,升温速度100℃/h≤V≤150℃/h,升温至温度1140‑1160℃,到温保温2.5‑3.5h;升温至温度1240‑1260℃,到温保温2.5‑3.5h; d、锻造工艺设计:采用控温锻造,温度控制在900‑1200℃; e、固溶热处理工艺设计:固溶热处理温度1100‑1150℃,保温时间0.8‑1.2mm/min,快速水冷。 [0007] 进一步的讲,S32760超级双相不锈钢的化学成分如下:C≤0.030%,Si≤1.00%,Mn≤1.00%,P≤0.030%,S≤0.010%,Cr:24.0%~26.0% Ni:6.0%~8.0%,Mo:3.0%~4.0%,N:0.20%~0.30% ,Cu:0.50~1.00%,W:0.50~1.00%,其余为Fe与不可避免的杂质。 [0008] 进一步的讲,步骤b中高温状态下运送,高温为1000‑1200℃。 [0009] 本发明的有益效果是:本发明针对S32760等超级双相不锈钢钢种的特性以及锻造生产工艺的难点,通过对模铸锭形状设计、钢锭脱模工艺、钢锭加热工艺、径锻工艺、固溶热处理工艺设计,解决了超级双相不锈钢模铸锭脱模、热处理,径锻开裂和性能保证等难题,生产出表面、性能均合格的径锻圆钢。附图说明 [0010] 下面结合附图对本发明作进一步的描述。 [0011] 图1是3吨八角锭模的主视图。 [0012] 图2是3吨八角锭模的俯视图。 具体实施方式[0013] 本发明针对S32760等超级双相不锈钢钢种的特性以及锻造生产工艺的难点,通过对模铸锭形状设计、钢锭脱模工艺、钢锭加热工艺、径锻工艺、固溶热处理工艺设计,解决了超级双相不锈钢模铸锭脱模、热处理,径锻开裂和性能保证等难题,生产出表面、性能均合格的径锻圆钢。 [0014] 本发明所涉及的S32760超级双相不锈钢的化学成分如下:S32760: C≤0.030% Si≤1.00% Mn≤1.00% P≤0.030% S≤0.010% Cr:24.0%~26.0% Ni: 6.0%~8.0% Mo:3.0%~4.0% N:0.20%~0.30% Cu:0.50~1.00% W:0.50~1.00%,其余为Fe与不可避免的杂质。 [0016] b、钢锭脱模工艺设计。为降低模铸钢锭冷却过程中的开裂风险,模铸钢锭要求全程红送,3h以上允许动车,7h以内要求脱模。脱模后立即进入加热炉。 [0017] c、钢锭加热工艺设计。为提高钢锭加热的均匀性,降低升温过程开裂风险。钢锭采用曲线式加热,升温速度100℃/h≤V≤150℃/h,升温至温度1150℃,到温保温3h;升温至温度1240‑1260℃,到温保温3h。 [0018] d、锻造工艺设计。为控制热加工温度区间,保证热塑性,减少径锻开裂风险。采用控温锻造,温度控制在900‑1200℃。 [0019] e、固溶热处理工艺设计。为降低冷却过程中钢锭的开裂风险,固溶热处理采用在线固溶,固溶热处理温度1100‑1150℃,保温时间1mm/min,快速水冷本发明过程的机理是: a、钢锭形状设计。为降低锻造过程中的开裂风险,钢锭采用3吨八角锭。采用规格较小的3吨八角锭型,可降低变形抗力,有利于变形过程材料的热加工温度控制。采用八角锭型相对圆锭型,可减低锻造过程中应力在表面集中导致的开裂。 [0020] b、钢锭脱模工艺设计。为降低模铸钢锭冷却过程中的开裂风险,模铸钢锭要求全程红送,脱模后立即进入加热炉,避免冷却过程产生析出相而开裂。脱模时间过短,液态组织未完全凝固。脱模时间过长,钢锭温度下降产生析出相会导致钢锭开裂。 [0021] c、钢锭加热工艺设计。为提高钢锭加热的均匀性,降低升温过程开裂风险。升温速度过快会影响加热的均匀性,升温速度低会在升温过程中产生析出相导致变形开裂。均热温度过高会使组织晶粒长大,导致热塑性下降锻造开裂。均热温度过低会增加锻造过程的变形抗力导致变形开裂。 [0022] d、锻造工艺设计。钢锭采用热加工温度区间控温锻造,避免过程产生析出相导致的径锻开裂。 [0023] e、固溶热处理工艺设计。为降低冷却过程中钢锭的开裂风险,固溶热处理采用在线固溶、快速水冷,可避免离线固溶冷却过程中因温降速度慢产生析出相而开裂。采用适当的热处理温度和时间,可保证组织充分固溶,获得良好的奥氏体和铁素体双相比例和优良的综合力学性能。 [0024] 实施例1一种S32760超级双相不锈钢钢锭的锻造方法 S32760化学成分(重量)为:C0.024%,Si0.38%,Mn0.85%,P0.027% S0.001%,Cr25.07%,Ni6.9%,Mo3.36%,N0.26%,Cu0.73%,W0.74%,其余为Fe与不可避免的杂质。 [0025] 制造方法包括下述步骤:a、钢锭形状设计。为降低锻造过程中的开裂风险,钢锭采用3吨八角锭。 [0026] b、钢锭脱模工艺设计。为降低模铸钢锭冷却过程中的开裂风险,模铸钢锭要求全程红送,3h以上允许动车,7h以内要求脱模。脱模后立即进入加热炉。 [0027] c、钢锭加热工艺设计。为提高钢锭加热的均匀性,降低升温过程开裂风险。钢锭采用曲线式加热,升温速度120℃/h,升温至温度1150℃,到温保温3h;升温至温度1250℃,到温保温3h。 [0028] d、锻造工艺设计。为控制热加工温度区间,保证热塑性,减少径锻开裂风险。采用控温锻造,温度控制在900‑1200℃。 [0029] e、固溶热处理工艺设计。为降低冷却过程中钢锭的开裂风险,固溶热处理采用在线固溶,固溶热处理温度1150℃,保温时间130min,快速水冷。 [0030] 本方法制造的规格132mmS32760超级双相不锈钢锻造圆钢表面合格,性能满足ASTM‑A276/A276M的标准要求,生产效率及成材率高。 [0031] 实施例21、一种超级双相不锈钢钢锭的锻造方法 S32760化学成分(重量)为:C0.018%,Si0.48%,Mn0.75% P0.025%,S0.001%,Cr24.99%,Ni7.22%,Mo3.46%,N0.25%,Cu0.73% W0.77%,其余为Fe与不可避免的杂质。 [0032] 制造方法包括下述步骤:a、钢锭形状设计。为降低锻造过程中的开裂风险,钢锭采用3吨八角锭。 [0033] b、钢锭脱模工艺设计。为降低模铸钢锭冷却过程中的开裂风险,模铸钢锭要求全程红送,3h以上允许动车,7h以内要求脱模。脱模后立即进入加热炉。 [0034] c、钢锭加热工艺设计。为提高钢锭加热的均匀性,降低升温过程开裂风险。钢锭采用曲线式加热,升温速度120℃/h,升温至温度1150℃,到温保温3h;升温至温度1250℃,到温保温3h。 [0035] d、锻造工艺设计。为控制热加工温度区间,保证热塑性,减少径锻开裂风险。采用控温锻造,温度控制在900‑1200℃。 [0036] e、固溶热处理工艺设计。为降低冷却过程中钢锭的开裂风险,固溶热处理采用在线固溶,固溶热处理温度1150℃,保温时间150min,快速水冷。 [0037] 本方法制造的规格150mmS32760超级双相不锈钢锻造圆钢表面合格,性能满足ASTM‑A276/A276M的标准要求,生产效率及成材率高。 [0038] 本发明采用“八角模铸钢锭控温径锻在线固溶”的工艺进行S32760超级双相不锈钢锻造圆钢的生产,通过对模铸锭形状设计、钢锭脱模工艺、钢锭加热工艺、径锻工艺、固溶热处理工艺设计,解决了超级双相不锈钢模铸锭脱模、热处理,径锻开裂和性能保证等难题,生产出表面、性能均合格的径锻圆钢。 |