[发明专利]一种UNS N06030耐蚀合金锻件及其制备方法

说明书

本发明提供了一种UNS N06030耐蚀合金锻件及其制备方法，属于金属加工技术领域。该制备方法通过分段升温加热、扩散退火、开坯、两次锻造，使制得的锻件中枝晶消失、无碳化物，且元素偏析基本消除，解决了UNS N06030耐蚀合金钢锭在锻造生产中产品易开裂和锻件内部易产生缺陷的问题，并提高了锻件成材率，锻件成材率提高到98％。

技术领域

本发明涉及金属加工技术领域，具体而言，涉及一种UNS N06030耐蚀合金锻件及其制备方法

背景技术

UNS N06030耐蚀合金是一种含铬很高的镍基合金，对于商用磷酸以及许多高氧化性酸介质的混合性环境如硝酸/盐酸、硝酸/氢氟酸和硫酸有较其他多数镍基和铁基合金更卓越的抗腐蚀性。

UNS N06030耐蚀合金还能够阻止焊接热影响区内晶界沉淀的形成,因此它的焊态产品适用于各种化学处理工程用途。在各种腐蚀介质中具有优良的抗腐蚀性能，被广泛应用于化工和石化领域，其适合在高温、混有杂质的无机酸和有机酸(如甲酸和乙酸)、海水腐蚀环境中使用。

但是，由于UNS N06030耐蚀合金含有很高含量的Mo、W、Cr、Cu、Nb元素，在电渣过程中凝固时会形成元素偏析，另还含有一定量的C元素,在钢锭凝固过程有元素偏析和大量碳化物(M₆C、M₂C、M₂₃C₆)沉淀，造成UNS N06030耐蚀合金的变形抗力大，经常出现锻造开裂的现象，造成巨大的经济损失。此外，由于UNS N06030耐蚀合金的导热系数低、线膨胀系数大，在锻造的加热的过程中，钢锭表面和心部温度梯度大，热应力大，易在锻件内部造成缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种降低UNS N06030耐蚀合金钢锭在锻造过程中开裂和减少锻件内部缺陷的制备方法。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下。

一种UNS N06030耐蚀合金锻件制备方法，包括以下步骤：

S1、钢锭摆放：将UNS N06030耐蚀合金钢锭置于铸铁上面，所述铸铁用于保证钢锭下表面与上表面加热时受热均匀；

此步骤中通过在钢锭下方垫上铸铁，使钢锭下表面和上表面加热时受热均匀，可有效防止在后续加工步骤中由于受热不均而在钢锭上下表面上阴阳面的产生。

S2、分段加热：第一段加热，将所述步骤S1中UNS N06030耐蚀合金钢锭以1-2℃/min的升温速率升温至580℃-620℃，再保温3-5h；第二段加热，再以1-2℃/min的升温速率升温至880-920℃，再保温2-6h；

此步骤中，通过缓慢升温降低UNS N06030耐蚀合金钢锭表面和心部的温差，减少热应力，可以避免材料因热应力造成的开裂风险

S3、扩散退火：将完成所述步骤S2的UNS N06030耐蚀合金钢锭以2-4℃/min的升温速率升温至1180-1220℃，再保温20h以上；

此步骤中，通过长时间高温扩散退火，使UNS N06030耐蚀合金钢锭中的偏析元素均匀化；另长时间高温扩散退火使UNS N06030耐蚀合金钢锭中外晶界内的碳化物能回溶到晶粒内，降低钢锭的变形抗力，增加钢锭的塑性，降低N06030耐蚀合金钢锭在锻造过程中发生开裂的可能。

S4、钢锭降温：将完成所述步骤S3的UNS N06030耐蚀合金钢锭先开炉降温至1040-1060℃，再升温至1130-1160℃；

此步骤中，通过先降温至1050℃，再升温可以增加UNS N06030耐蚀合金的高温强度，防止其在锻造开坯时候表面开裂。

S5、钢锭保温：将完成所述步骤S4的UNS N06030耐蚀合金钢锭在1130-1160℃下保温5-8h；