System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种高氮奥氏体钢锻造板材生产工艺制造技术_技高网

一种高氮奥氏体钢锻造板材生产工艺制造技术

技术编号:44166603 阅读:13 留言:0更新日期:2025-01-29 10:40
本发明专利技术公开了一种高氮奥氏体钢锻造板材生产工艺,其包括电渣重熔、锻前加热和锻造步骤;所述锻造步骤采用七火次锻造,各火次锻造下压量控制为:第一火次的下压量5mm~8mm;第二火次、第三火次和第四火次,每次墩粗的下压量均为20mm~25mm,每火次镦粗总长度均为130mm~150mm;第五火次每次拔长的单边下压量5mm~8mm,该火次下压到300mm~315mm厚度;第六火次每次拔长的单边下压量5mm~8mm,该火次下压到宽面295mm~305mm厚度;第七火次每次拔长的单边下压量5mm~8mm,该火次下压到宽面245mm~250mm厚度。本工艺有效克服了现有工艺易开裂和组织不均匀的问题,所得钢材各方面性能优越,能满足高精尖端项目用材要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种板材生产方法,尤其是一种高氮奥氏体钢锻造板材生产工艺


技术介绍

1、高强度不锈钢是大型低温工程如未来星际高速飞行不锈钢薄壁贮箱、磁约束核聚变、氢能源等对20k以下温度用高强高韧不锈钢有巨大的应用需求。如磁约束超导磁体由于巨大的电磁力存在,要求结构不锈钢材料在4k温度下屈服强度大于1300mpa,而目前低温性能最佳的316ln不锈钢在此温度下的屈服强度只有1000mpa,不能满足应用要求综上所述,故此在更低的温度范围对不锈钢材料的增强增韧机理进行深入研究,对20k温度范围下使用的低温不锈钢的开发和应用研究至关重要。高氮奥氏体钢因其具较高的耐腐蚀性,良好的可焊接性及可加工性使其在核电等能源领域拥有广泛应用,其低温下的高强度、高韧性满足新一代超导线圈铠甲材料的要求。我国含氮奥氏体不锈钢的发展起步较晚,19世纪50年代,在中国科学院金属研究所的研究助力下,我国成功冶炼了成分为0cr17mn14mo2n新型不锈钢。60年代,随着我国航空航天、核电核能工业的发展,对新型奥氏体不锈钢的性能要求进一步提高,因此我国研制了新型的铬锰氮1cr18mn14mo2n钢。80年代我国开始进行控氮型和氮合金化奥氏体不锈钢的研制,例如北京钢铁研究总院朗宇平等通过真空冶炼设备研制出含氮量超过0.7%的高氮不锈钢,随后我国开始深入探究氮的强化作用。

2、锻压的作用是使金属坯料产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷,优化围观组织结构,同时保存了完整的金属流线。自由锻造是利用冲击力或者压力使金属在上下砧面间各个方向自由变形,不受任何限制而获得所需形状及尺寸的一定机械性能的锻件的一种加工方法。目前锻造水平,多采用正常锻造工艺,对变形方式和下压量不能做到具体量化,锻造后多出现角部开裂,表面鱼鳞状裂纹,和由于冶炼工艺不完善导致的芯部开裂。


技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种产品质量好的高氮奥氏体钢锻造板材生产工艺。

2、为解决上述技术问题,本专利技术所采取的技术方案是:其包括电渣重熔、锻前加热和锻造步骤;

3、所述锻造步骤采用七火次锻造,各火次锻造下压量控制为:第一火次的下压量5mm~8mm;第二火次、第三火次和第四火次,每次墩粗的下压量均为20mm~25mm,每火次镦粗总长度均为130mm~150mm;第五火次每次拔长的单边下压量5mm~8mm,该火次下压到300mm~315mm厚度;第六火次每次拔长的单边下压量5mm~8mm,该火次下压到宽面295mm~305mm厚度;第七火次每次拔长的单边下压量5mm~8mm,该火次下压到宽面245mm~250mm厚度。

4、进一步的,每次锻打时工件终锻温度≥1000℃,各火次间保温时长≥1h。

5、进一步的,所述锻前加热步骤:升温到1200~1250℃,保温20~26小时;随炉冷至1180℃~1220℃,保温。

6、更进一步的,所述锻前加热步骤:炉温≤450℃坯料入炉、保温1.5~3小时;再每小时75~110℃升温到850~900℃,保温1.5~3小时;再最大功率升温到1000℃~1050℃,保温3.5~5.5小时;再最大功率升温到1200~1250℃,保温20~26小时;最后随炉冷至1180℃~1220℃,保温4~5小时。

7、采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本专利技术通过采用“七火次先墩粗后拔长,截面为八边四平弧”的锻造方式结合严格的温度控制有效克服了现有锻造工艺高氮奥氏体钢易开裂和组织不均匀的问题,所锻造的钢材各方面性能优越,能满足高精尖端项目用材要求。本专利技术所得高氮奥氏体钢锻造板材的氦温区屈服强度大于1400mpa,断裂韧性180mpa/cm2,断后伸长率大于30%。成功突破了高氮钢热锻开裂机理及防控技术、晶粒控制技术及变形强化控制技术等关键核心技术。

8、本专利技术针对高氮奥氏体钢热锻开裂严重的问题,研发出了有效的防控措施,如采用特殊的锻造模具设计、优化锻造工艺路线等,降低了开裂风险;通过晶粒控制技术,使晶粒尺寸更加均匀细小,提高了材料的强度和韧性;在变形强化控制方面,精确掌握变形程度和热处理工艺的配合,实现了材料性能的精准调控。

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【技术保护点】

1.一种高氮奥氏体钢锻造板材生产工艺,其特征在于:其包括电渣重熔、锻前加热和锻造步骤;

2.根据权利要求1所述的一种高氮奥氏体钢锻造板材生产工艺,其特征在于:每次锻打时工件终锻温度≥1000℃,各火次间保温时长≥1h。

3.根据权利要求1或2所述的一种高氮奥氏体钢锻造板材生产工艺,其特征在于,所述锻前加热步骤:升温到1200~1250℃,保温20~26小时;随炉冷至1180℃~1220℃,保温。

4.根据权利要求3所述的一种高氮奥氏体钢锻造板材生产工艺,其特征在于:所述锻前加热步骤:炉温≤450℃坯料入炉,保温1.5~3小时;再每小时75~110℃升温到850~900℃,保温1.5~3小时;再最大功率升温到1000℃~1050℃,保温3.5~5.5小时;再最大功率升温到1200~1250℃,保温20~26小时;最后随炉冷至1180℃~1220℃,保温4~5小时。

【技术特征摘要】

1.一种高氮奥氏体钢锻造板材生产工艺,其特征在于:其包括电渣重熔、锻前加热和锻造步骤;

2.根据权利要求1所述的一种高氮奥氏体钢锻造板材生产工艺,其特征在于:每次锻打时工件终锻温度≥1000℃,各火次间保温时长≥1h。

3.根据权利要求1或2所述的一种高氮奥氏体钢锻造板材生产工艺,其特征在于,所述锻前加热步骤:升温到1200~1250℃,保温20~26小时;随炉冷至1180℃~...

【专利技术属性】
技术研发人员:王宏斌贾建平李涛茹继龙王超王建忠韩景轩张亚楠王建强张波曹萍
申请(专利权)人:河北张宣高科科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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