[发明专利]大直径高碳铬不锈钢锻件珠光体均匀分布的热处理方法

说明书

本发明涉及一种大直径高碳铬不锈钢锻件珠光体均匀分布的热处理方法，先将熔炼分析符合要求的G102Cr18Mo锻件加热保温，升温至1050～1060℃均温后保温，出炉空冷到600～650℃，进650℃的加热炉，再炉冷到500～550℃，并保温进行均质碳分配，升温到650±10℃性能回火，炉冷到200℃后出炉空冷。本发明采用分阶段加热控温、控冷及在500～550℃进行碳分配，可在马氏体不锈钢材料上获得均质珠光体组织。本发明生产的大直径G102Cr18Mo高碳铬蘑菇头不锈钢锻件机械性能指标高，细粒状珠光体组织均匀分布；满足GB/T3086‑2008标准技术要求；能满足于大型水利电站闸门施工技术要求。

技术领域

本发明涉及一种热处理方法，具体涉及一种大直径高碳铬不锈钢锻件珠光体均匀分布的热处理方法。大直径高碳铬不锈钢锻件为公称直径或有效截面直径大于160mm的G102Cr18Mo高碳铬不锈钢锻件。

背景技术

G102Cr18Mo高碳铬不锈钢料具有良好的耐腐蚀、抗高温、耐低温能力。最高使用温度高达427℃，最低使用温度可低达-253℃以下。

G102Cr18Mo高碳铬不锈钢,是在9Cr18钢的基础上加Mo而发展的,较9Cr18钢，其更高的硬度和抗回火稳定性。钢的临界点(近似值)分别为AC1:815℃～865℃,Ar1:665℃～765℃,Ms:145℃。该钢完全退火后为球状珠光体和碳化物,但硬度、强度指标低，且易形成链状或网状碳化物；采用传统正火加回火工艺，因淬透性好，易形成贝氏体加回马氏体等低温转变组织。因此，在大截面直径的G102Cr18Mo钢锻件上获得高硬度的均匀分布的珠光体组织，采用传统方法难度大。

G102Cr18Mo蘑菇头不锈钢开发应用于水利工程闸门的制造，国内先前主要用35CrMo材料应用于水利闸门。G102Cr18Mo蘑菇头不锈钢由一半球体与柱状平台组成。如半球体直径为Sφ1200mm半球，柱状平台为高200mm，直径φ1400mm的平台，有效截面直径800mm。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种细粒珠光体组织均匀分布，无孪晶碳化物出现的大直径高碳铬不锈钢锻件珠光体均匀分布的热处理方法。

本发明目的的实现方式为：大直径高碳铬不锈钢锻件珠光体均匀分布的热处理方法，大直径高碳铬不锈钢锻件为公称直径或有效截面直径大于160mm的G102Cr18Mo高碳铬不锈钢锻件；

大直径G102Cr18Mo高碳铬不锈钢锻件的化学成分％，wt，熔炼分析如下：C:0.95％～1.10％，Si:0.20％～0.78％，Mn:0.20％～0.78％，P:0.005％～0.034％，S:0.003％～0.028％，Cr:16.02％～17.95％，Mo:0.40％～0.70％，Ni:0.03％～0.25，Cu:0.03％～0.24。热处理的具体步骤如下：

1)将大直径G102Cr18Mo高碳铬不锈钢锻件放入加热炉中，按45～55℃/h的速度加热到600～650℃，保温,保温时间按10h/100mm计算；再升温至1050～1060℃后均温、保温，均温时间按2h/100mm计算，保温时间为均温时间的1/2；

所述100mm指的是大直径G102Cr18Mo高碳铬不锈钢锻件的有效截面直径；

2)将经步骤1)均温、保温后的大直径G102Cr18Mo高碳铬不锈钢锻件出炉，空冷到600℃；

3)将经步骤2)空冷的大直径G102Cr18Mo高碳铬不锈钢锻件置入到650℃的加热炉中，随炉炉冷到500～550℃进行均质碳分配，保温时间按1h/100mm计算；再升温至650±10℃均温、保温，均温时间按3.0h/100mm计算，保温时间为均温时间的1/2；随炉冷却至200℃；

所述100mm指的是大直径G102Cr18Mo高碳铬不锈钢锻件的有效截面直径；