[发明专利]紧固件用1Cr11Ni2W2MoV耐热钢锻件的制造方法

说明书

本发明涉及一种紧固件用1Cr11Ni2W2MoV耐热钢锻件的制造方法，包括锻造工序，其步骤为：a、将钢坯加热至1100至1300℃；b、将钢坯镦粗至高度H≥H₀/2，再拔长至长度L≥L₀，将拔长后钢坯回炉保温2～4小时；c、将回炉后的钢坯出炉再镦粗至H≥H₀/2，再拔长至长度L＝L₀，将拔长后的钢坯再次回火保温2～4小时；d、将回炉后的钢坯出炉再拔长至锻件成品长度；其中H₀为钢坯原高度，L₀为钢坯原长度。本方法采用二镦二拔(+FM法)成材，锻制后的钢坯未发生开裂等质量缺陷，探伤合格率达95％以上，且退火热处后锻件的布氏硬度值≤260，钢坯性能稳定，满足紧固件用钢坯的要求。解决现有马氏体不锈钢在锻制过程中容易产生开裂的问题。

技术领域

本发明涉及一种紧固件用1Cr11Ni2W2MoV耐热钢锻件的制造方法，属于耐热钢生产制造技术领域。

背景技术

紧固件被称为“工业之米”，是应用最广泛的基础零件之一。是传递载荷的重要连接节点，其可靠性与整个装备或结构的安全可靠运行密切相关。随着汽轮机蒸汽参数的不断提高，汽轮机高温螺栓要求采用使用温度更高的材料制造。传统的高温合金存在热膨胀系数高、缺口敏感性高等缺点，不适合制造汽轮机高温螺栓材料。综合力学性能和成本等因素，现选择该良的12％Cr钢或新12％Cr钢作为超超临界机组的高温螺栓材料。

1Cr11Ni2W2MoV钢是原苏联50年代末研制成功的马氏体不锈钢，牌号为961。1Cr11Ni2W2MoV钢是在低碳的12％Cr钢中加入大量的W，Mo，V等缩小奥氏体相区的铁素体形成的元素，使其具有马氏体相变硬化能力，而得到的一种新型的马氏体耐热不锈钢。该钢种具有良好的韧性和抗氧化性能等综合力学性能，在淡水和湿空气中有较好的耐蚀性，广泛用作超临界和超超临界汽轮机高温螺栓材料。

马氏体不锈钢对冷却速度特别敏感，锻后空冷会出现马氏体，内应力较大，容易产生裂纹。故这类钢锻后应缓冷，然后空冷。在模锻过程中，要防止冷却模具的介质(如水)喷到锻体上而引起开裂。马氏体不锈钢锻件锻后要及时进行退火，消除内应力，以免在以后酸洗或存放过程中产生开裂。故马氏体不锈钢必须通过锻造方案获得期望的组织并经退火消除应力后达到理想的性能要求，而现有的马氏体不锈钢主要在锻造过程中易产生裂纹。且现有技术只阐述了锻造工艺中锻造温度和热处温度等对钢坯力学性能的影响，对锻制钢坯的具体镦粗和拔长工艺，以及变形工艺中的控制要点未进行详细阐述。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是马氏体不锈钢内部质量和外表面质量难控制，且锻制过程中产生开裂，影响最终产品质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：紧固件用1Cr11Ni2W2MoV耐热钢锻件的制造方法，包括锻造工序，其步骤如下：

a、将钢坯加热至1100至1300℃；

b、将钢坯镦粗至高度H≥H₀/2，再拔长至长度L≥L₀，将拔长后钢坯回炉保温2～4小时；

c、将回炉后的钢坯出炉再镦粗至H≥H₀/2，再拔长至长度L＝L₀，将拔长后的钢坯再次回火保温2～4小时；

d、将回炉后的钢坯出炉再拔长至锻件成品长度；

其中H₀为钢坯原高度，L₀为钢坯原长度。

其中，上述方法中将步骤a中钢锭加热到700±10℃，保温4～6小时；再以40～60℃/h的加热速度加热到1180±10℃后保温4～7小时出炉。

进一步，上述方法中所述步骤a中钢坯在开锻前25～35分钟，将钢坯加热温度提高至1150至1250℃。