[发明专利]一种马氏体耐热不锈钢异型锻件锻造及热处理方法

说明书

本发明提供一种马氏体耐热不锈钢异型锻件锻造及热处理方法，包括如下步骤：将原材料于天然气炉中加热后进行第一火次、第二火次、第三火次、第四火次四个火次锻造，第四火次结束后将坯料放入天然气炉中进行保温；然后进行第五火次锻造，将坯料放入模具内墩粗，用专用冲头进行整形至产品工艺尺寸，产品锻造完毕；锻造后对产品进行热处理。本发明通过对化学成分的调整、工艺优化，最终改善该马氏体不锈钢异型锻件冲击功与晶粒度细化方法，从而满足性能要求。

技术领域

本发明应用于不锈钢异型锻件处理技术领域，具体涉及一种马氏体耐热不锈钢异型锻件制备及热处理方法。

背景技术

X19CrMoNbVN11-1属于一种马氏体耐热不锈钢，因具有高性能、长寿命、高安全可靠性等性能常用于核电/火电用超临界、超超临界汽轮机机组等极端高压环境下。但是异型件在锻造过程中由于整个生产过程较复杂，锻造火次多，导致晶粒粗大及存在混晶，难以满足最终性能要求。因此如何对生产过程进行改进满足性能要求，实现核心零部件制造关键技术的突破成为现阶段本材料异型件生产中的技术难题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述问题，提供一种马氏体耐热不锈钢异型锻件制备及热处理方法，通过对化学成分的调整、工艺优化，最终改善该马氏体不锈钢异型锻件冲击功与晶粒度细化方法，从而满足性能要求。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案实现的：

一种马氏体耐热不锈钢异型锻件锻造及热处理方法，包括如下步骤：将原材料于天然气炉中加热后进行第一火次、第二火次、第三火次、第四火次四个火次锻造，第四火次结束后将坯料放入天然气炉中进行保温；然后进行第五火次锻造，将坯料放入模具内墩粗，用专用冲头进行整形至产品工艺尺寸，产品锻造完毕；锻造后对产品进行热处理。

进一步的，所述不锈钢异型锻件的元素组成如下：C：0.17～0.23％、Si：≤0.50％、Mn：0.60～0.70％、P：≤0.020％、S：≤0.015％、Ni：0.50～0.60％、Cr：11.00～11.50％、Mo：0.65～0.80％、V：0.20～0.30％、Nb：0.25～0.40％、N：0.050～0.10％、B：≤0.0005％、Al：≤0.020％、Sn：≤0.005％、Pb：≤0.02％、As≤0.006％，余量为Fe及杂质。

进一步的，在锻造之前对原材料进行熔炼处理，所述熔炼处理过程为对原材料进行EF+LF+VD+Electroslag的处理过程。

进一步的，在锻造之前对原材料进行熔炼处理，所述熔炼处理过程为对原材料进行电炉+LF+VD+ESR的处理过程。

进一步的，原材料在天然气炉中加热参数为600℃保温1.5～2.5小时后，升温至750～850℃保温2～4小时，然后再升温至1150～1250℃保温4～6小时。

进一步的，原材料在天然气炉中加热参数为600℃保温2小时后，升温至800℃保温3小时，然后再升温至1190℃保温5小时。

进一步的，在第一火次锻造中，将坯料墩粗，锻造后保温温度为1190℃2.5小时。

进一步的，在第二火次锻造中，将坯料用冲头冲孔，锻造后保温温度为1190℃2小时。

进一步的，在第三火次锻造中，将坯料用马棒进行马架扩孔，锻造后保温温度为1190℃1.5小时。

进一步的，在第四火次锻造中，将坯料用芯棒拔长，锻造后保温温度为1120℃1.5小时。

进一步的，所述热处理过程包括淬火和回火过程，在淬火与回火之前需要先进行退火工序，所述退火工序的过程为将锻造后的耐热不锈钢异型锻件在300℃以下入炉加热，到650～750℃保温1.5～2.5小时，然后升温到1000～1050℃保温4.5～5.5h后，以冷却速度≤60℃/h随炉降温到450℃以下出炉空冷至室温。