[发明专利]一种马氏体不锈钢2Cr13叶片的铁素控制方法

说明书

本发明公开了一种马氏体不锈钢2Cr13叶片的铁素控制方法，包括以下步骤：蜡件制作、蜡件组合、模壳制作、熔炼与浇注、清壳和切割、成分化验、初修、磁粉、X光检查、退火与初校正、热处理(固溶、时效处理)、内部组织检测、精修；本发明能够有效的将铁素含量降到1％左右；内部组织结果符合要，铸件化学成分经检测符合要求，本体力学性能经检测符合要求铸件表面质量磁粉探伤检验，经检测结果符合GB/T9444 01级要求；铸件内部质量射线检验，经检测结果符合GB/T 5677和ASTM E446要求，其中，A类、B类、C类、D类不连续符合1级要求。

技术领域

本发明涉及技术领域，具体是指一种马氏体不锈钢2Cr13叶片的铁素控制方法。

背景技术

2Cr13为马氏体不锈钢，其主要合金元素是铬、铁和碳。它具有较强的淬透性、较高的硬度和韧性，并且其耐腐性、热强性和冷变形性、减震性较好。20Cr13主要用于制作两类零部件：其一是用于制作抗弱腐蚀介质，并能承受载荷的零部件，如汽轮机叶片、水压机阀、螺栓、螺母等；其二是用于制作高韧性、不锈性并能承受冲击载荷的零部件，如刃具、叶片、紧固件、水压机阀、热裂解抗硫腐蚀设备等。

该种钢通常存在10％—20％左右的铁素体组织。由于钢中δ-铁素体的存在会影响到钢的热塑性、降低钢的强度并恶化钢的横向韧性和耐蚀性，因此，对于某些特殊要求的产品，如对钢的韧性要求高、承受冲击载荷的能力强的产品，需要尽可能的减少钢中δ-铁素体含量。

现行国家标准(GB/T8732-2004)中2Cr13的δ-铁素体的要求为不超过10％，最好控制在5％以下。

熔模铸造中，控制铁素体含量对铸造不锈钢耐腐蚀性能的影响，在很大程度上受制于其合金成分、热处理状态和工作状态等多种因素。

目前行业中普遍采用的控制铁素体含量有两种办法：一是控制钢的化学元素含量，如降低Cr含量，提高Ni含量；二是控制加热温度，当加热温度控制在1140-1160℃时，能有效地控制铁素体含量。这两种方法可以有效减少铁素含量,但是在制造具有高韧性的产品时，现存的方法均达不到产品所要求的精度。同时，控制化学含量的方法操作上比较繁琐，并未形成科学的成分含量标准。

所以，一种马氏体不锈钢2Cr13叶片的铁素控制方法成为人们亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于熔模铸造的马氏体不锈钢2Cr13的铁素控制方法，能够有效降低铁素含量至1％左右。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种马氏体不锈钢2Cr13叶片的铁素控制方法，包括以下步骤：

步骤1：蜡件制作

蜡件制作采用3D打印技术进行制作快速成型件；

步骤2：蜡件组合

蜡件组合采用侧注浇注系统的方式进行组合；

步骤3：模壳制作

控制要点：温湿度、涂料粘度、风干质量、模壳加固质量；所述模壳的高温强度、湿强度、透气性与型腔表面质量均由此工序决定；

步骤4：熔炼与浇注

通过对2Cr13叶片常用元素对组织的影响分析，要满足δ-铁素体含量不超过5％，则按要求对化学成分含量进行控制，化学成分对2Cr13叶片的最终组织起至关重要的作用，按铸件材质要求进行配料，并对配料结果予以复核，化学成分的质量分数(wt％)如下：

C：0.2～0.24，Si：≤0.3，Mn：0.4-0.6，P：≤0.03，S：≤0.02，Ni：0.5-0.6，Cr：12～12.5，Cu：≤0.3；

步骤5：清壳和切割