[发明专利]一种马氏体型耐热钢中δ铁素体含量控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁锻造和组织控制技术领域,尤其是涉及马氏体型耐热钢中δ铁素体含量控制技术，具体是利用多次镦拔锻造技术消除1Cr12Ni2Mo2VN钢材中δ铁素体组织。

背景技术

δ铁素体是各类马氏体型耐热钢中易出现组织，δ铁素体的存在对于马氏体型耐热钢的性能是不利的，尤其是δ铁素体在锻造过程中易变形，容易沿轴向分布，对钢材的各向同性产生不利影响，因此必须严格控制。GB/T 8732-2004中规定，作为汽轮机叶片用钢时，2Cr13，1Cr12Mo，2Cr12MoV三个牌号的马氏体型耐热钢中δ铁素体含量最严重视场不超过5%，其他牌号的δ铁素体含量最严重视场不得超过10%，但随着超超临界技术的发展，越来越多的马氏体型耐热钢种被开发用于超超临界机组叶片的制造，为节约能源，超超临界机组蒸汽温度、压力参数不断提高，对叶片用钢组织性能要求更加严格，尤其是对叶片用马氏体型耐热钢中δ铁素体含量要求极严，部分牌号要求组织中δ铁素体含量小于1.5%，甚至更低。δ铁素体含量控制技术一直是马氏体耐热钢生产过程中的难点，目前主要通过调整化学成分的方法来减少δ铁素体，但是由于冶炼凝固过程中偏析等问题，调整化学成分的方法并不能完全消除δ铁素体，而且由于δ铁素体属高温析出相，通过一般固溶处理很难消除，此外还有学者提出马氏体耐热钢中残余δ铁素体含量与变形量有关，认为大的变形量即可减少δ铁素体，实际变形只能改变δ铁素体形态，并不能完全消除δ铁素体。

发明内容

本发明的目的是提供一种马氏体型耐热钢中δ铁素体含量控制技术，解决马氏体型耐热钢中δ铁素体含量控制问题。

为了实现本发明的目的，提出以下技术方案：

一种马氏体型耐热钢中δ铁素体含量控制方法，所述方法的步骤如下：

（1）首先将马氏体型耐热钢钢锭在加热炉中进行充分加热，加热温度：低于钢种对应δ铁素体析出温度20~50℃，加热时间：待钢锭各部位温度均匀且达到设定加热温度，然后等温保温10~15h；

（2）将充分加热后的钢锭在锻造机上进行变形，变形制度：沿钢锭轴向进行镦粗变形，镦粗至钢锭原始高度的二分之一；镦粗完成后立即将钢锭在加热炉中进行充分加热，加热温度：低于钢种对应δ铁素体析出温度20~50℃，加热时间：待钢锭各部位温度均匀且达到设定加热温度，然后等温保温3~5h；

（3）将镦粗至钢锭原始高度的二分之一并充分加热后的钢锭在锻造机上进行拔长变形，变形制度：将钢锭拔长锻造为变形前原始尺寸；拔长或镦粗完成后立即将钢锭在加热炉中进行充分加热，加热温度：低于钢种对应δ铁素体析出温度20~50℃，加热时间：待钢锭各部位温度均匀且达到设定加热温度，然后等温保温3~5h；

（4）重复步骤2至步骤3；

（5）重复步骤2至步骤3；

（6）将步骤5中变形并充分加热保温后钢锭在锻造机上进行变形，生产规定尺寸的棒材，锻造变形完成后棒材空冷至室温。

根据本发明的实施例1，所述方法的具体步骤如下：

（1）首先将化学成分为：（C：0.11%，Si：0.20%，Mn：0.75%，Cr：11.8%，Ni：2.7%，Mo：1.7%，V：0.3%，N：0.03%）的1Cr12Ni2Mo2VN，钢锭锭型为Ф430mm×900mm的钢锭在加热炉中进行充分加热，加热温度：1180℃，加热时间：待钢锭各部位温度均匀且达到1180℃后等温保温10h；

（2）将充分加热后的1Cr12Ni2Mo2VN钢钢锭在锻造机上进行变形，变形制度：沿钢锭轴向进行镦粗变形，镦粗至450mm高；变形完成后立即将钢锭在加热炉中进行充分加热，加热温度：1180℃，加热时间：待钢锭各部位温度均匀且达到1180℃后等温保温4h；

（3）将镦粗至450mm高并充分保温后的钢锭在锻造机上进行变形，变形制度：将钢锭进行拔长锻造，将钢锭锻造为Ф430mm×900mm；变形完成后立即将钢锭在加热炉中进行充分加热，加热温度：1180℃，加热时间：待钢锭各部位温度均匀且达到1180℃后等温保温4h；

（4）重复步骤2至步骤3；

（5）重复步骤2至步骤3；

（6）将步骤5中变形并充分加热保温后钢锭在锻造机上进行变形，生产Ф200mm的棒材，锻造变形完成后棒材空冷至室温。

根据本发明的实施例2，所述方法的具体步骤如下：