[发明专利]降低马氏体不锈钢中δ铁素体含量的热变形方法

说明书

本发明属于钢铁热变形技术领域，具体涉及一种降低马氏体不锈钢中δ铁素体含量的热变形方法。目前还没有通过热变形方法来进一步降低马氏体不锈钢中铁素体含量的报道，本发明提供了一种降低马氏体不锈钢中δ铁素体含量的热变形方法，包括以下步骤：a、取马氏体不锈钢钢锭置于加热炉中，按≤60℃/h的加热速率加热至1180～1200℃，保温时间≥8h；b、出炉快锻，快锻采用“镦粗+拔长”工艺，镦粗1道次，拔长1道次；c、钢坯置于加热炉中，以≤60℃/h的速率加热至1200℃，保温8～12h；d、钢坯精锻，终锻温度≥900℃。本发明采用“镦粗+拔长+均质化热处理”的方法，最终使得马氏体不锈钢钢坯中的δ铁素体面积百分含量降低到1.5％左右，适宜推广使用。

技术领域

本发明属于钢铁热变形技术领域，具体涉及一种降低马氏体不锈钢中δ铁素体含量的热变形方法。

背景技术

05Cr17NiCu4Nb钢是一种新型马氏体沉淀硬化超高强度不锈钢，它广泛地被用于汽轮机的末级、次末级叶片，发动机涡轮机的前后安装边和阀门部件，飞机、军工产品的制造中导弹的紧固件中。同时，也可应用于宇航工业、航天涡轮机叶片，核反应堆中重要的结构件等。05Cr17NiCu4Nb钢由于其成分中含有Cr、Mo、V、Si等铁素体形成元素，而这些元素与奥氏体形成元素难以平衡，故在冶炼和加热的过程中会产生对材料有害的δ～铁素体组织。

δ～铁素体主要分布在原奥氏体晶界处，并且和基体的边界产生粗大碳化物，这种碳化物将严重削弱晶界的强化作用，成为裂纹的起裂源，从而造成材料的强韧性下降，因此也成为决定产品质量的关键指标。目前，市场上的05Cr17NiCu4Nb钢δ铁素体面积百分比一般≤5％，由于市场要求不断升级，生产δ铁素体更低、性能更优越的05Cr17NiCu4Nb钢变得尤为重要。

目前，关于降低05Cr17NiCu4Nb钢中的δ铁素体，有研究采用了兼顾化学成分和热加工温度的方法来预测δ～F的形成，通过降低铁素体形成元素的含量，提高奥氏体形成元素的含量，从而获得较低的铬当量，减少了δ～F相的形成。

还有研究采用了兼顾化学成分和热加工温度的方法来预测δ～铁素体的形成，证实了EδF由ECr和ET共同决定，控制低的ECr和ET可以有效限制EδF的含量，实验证明ECr的含量控制在8.5以下，锻造温度控制在1300℃以下可以保证低的EδF。通过降低铁素体形成元素的含量，提高奥氏体形成元素的含量，从而获得较低的铬当量，减少了δ～铁素体的形成。

另有研究在确定合理化学成分的基础上，通过控制锻造温度，降低了热加工过程中铁素体相的形成，国内普遍认为铁素体相应控制在10％以内，采用上述措施可将铁素体相控制在5％以内。

可见，目前行业内一般是通过控制钢种化学成分，在冶炼的过程中来控制铁素体形成，并且一般都只能控制在5％以内，要想进一步的降低铁素体含量极为困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：目前还没有通过热变形方法来进一步降低马氏体不锈钢中铁素体含量的报道。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：提供一种降低马氏体不锈钢中δ铁素体含量的热变形方法。该方法包括以下步骤：

a、取马氏体不锈钢钢锭置于加热炉中，按≤60℃/h的加热速率加热至1180～1200℃，保温时间≥8h；

b、将步骤a得到的电渣锭出炉快锻，开锻温度≥1050℃，终锻温度≥900℃；快锻采用“镦粗+拔长”工艺，镦粗1道次，拔长1道次；

c、将步骤b快锻后的钢坯置于加热炉中，以≤60℃/h的速率加热至1200℃，保温8～12h；

d、将步骤c得到的钢坯精锻，终锻温度≥900℃。

其中，上述降低马氏体不锈钢中δ铁素体含量的热变形方法中，步骤a所述的马氏体不锈钢为05Cr17NiCu4Nb钢。