[发明专利]一种提高双相不锈钢低温冲击性能的锻造方法

说明书

本发明涉及合金材料锻造技术领域，尤其涉及一种提高双相不锈钢低温冲击性能的锻造方法，包括如下步骤：步骤一，将双相不锈钢冷锭升温至1200～1250℃，保温2～3小时后进行镦粗锻造，所述镦粗锻造的变形量为20％～35％，然后进行拔长锻造，得到经过预处理的双相不锈钢坯料；步骤二，将经过预处理的双相不锈钢坯料在1200～1250℃的条件下保温8～10小时后进行镦粗锻造，所述镦粗锻造的变形量为40％～52％，得到双相不锈钢坯料；步骤三，将双相不锈钢坯料在1050～1100℃的条件下保温2～3小时后进行拔长锻造。本发明提供的方法操作简单易于实现，采用本发明的锻造方法，可以达到提高双相不锈钢低温冲击性能的目的。

技术领域

本发明涉及合金材料锻造技术领域，尤其涉及一种提高双相不锈钢低温冲击性能的锻造方法。

背景技术

双相不锈钢，即固溶组织中同时存在铁素体及奥氏体两种组织结构的不锈钢，多数情况下，铁素体与奥氏体各约占50％，一般较少相含量最少不少于40％。双相不锈钢因为兼具奥氏体和铁素体不锈钢的优良特点，一直受到技术人员的关注和推崇，广泛应用于核电，石油，化工及海洋工程等重要领域。

但是由于双相不锈钢中的铁素体相具有体心立方结构，低温环境下有韧脆转变现象，当温度低于韧脆转变温度时，双相不锈钢的韧性会急剧下降进而发生脆化。传统双相不锈钢的生产方式是将钢锭加热后，纵向拔长锻造，得到的两相组织中铁素体占比较高，奥氏体相占比较低，因此导致其低温冲击性能较差，并且采用传统的生产方式得到的双相不锈钢中的两相组织近似均匀条带状分布，组织方向性较强，进而导致其横向低温冲击性能低，不能满足低温环境下该类材料的使用要求。

发明内容

基于现有技术中存在的以上问题，本发明提供一种提高双相不锈钢低温冲击性能的锻造方法，采用本发明的锻造方法，可以显著提高双相不锈钢的低温冲击性能，克服了现有技术的缺陷。

为达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

本发明实施例提供了一种提高双相不锈钢低温冲击性能的锻造方法，包括如下步骤：

步骤一，将双相不锈钢冷锭升温至1200～1250℃，保温2～3小时后进行镦粗锻造，所述镦粗锻造的变形量为20％～35％，然后进行拔长锻造，得到经过预处理的双相不锈钢坯料；

步骤二，将所述经过预处理的双相不锈钢坯料在1200～1250℃的条件下保温8～10小时后进行镦粗锻造，所述镦粗锻造的变形量为40％～52％，得到双相不锈钢坯料；

步骤三，将所述双相不锈钢坯料在1050～1100℃的条件下保温2～3小时后进行拔长锻造。

本发明的提高双相不锈钢低温冲击性能的锻造方法先将双相不锈钢冷锭加热到1200～1250℃后进行镦粗和拔长锻造预处理，通过控制镦粗锻造前热处理的温度和时间以及热处理后镦粗锻造的变形量，可以初步破碎双相不锈钢中的铸态结晶组织，然后通过将经过预处理的双相不锈钢坯料在1200～1250℃的条件下保温8～10小时，可以将经过预处理的双相不锈钢中的铸态结晶组织充分均匀化。将均匀化铸态组织后的双相不锈钢坯料再次进行镦粗锻造，通过控制镦粗锻造前热处理的温度和时间以及热处理后镦粗锻造的变形量可以改变双相不锈钢两相组织相形态的方向性和层状双相组织的分布，最后通过将拔长锻造前热处理的温度控制在1050～1100℃，既可以使高温变形后的多方向、多尺度非均匀层状双相组织冷却后得以保留，又可以减少变形过程中奥氏体相向高温铁素体转变，获得奥氏体相尽可能多的两相组织，由于影响低温冲击韧性的主要是铁素体相，增加奥氏体相有利于提高双相不锈钢的低温冲击韧性。本发明的锻造方法通过控制加热温度和锻造变形量，不仅可以获得奥氏体相多的两相组织，达到提高双相不锈钢低温冲击性能的目的，还可以获得具有多方向、多尺度晶粒分布的非均匀层状双相组织，达到提高双相不锈钢的横向低温冲击性能的目的，克服了现有技术的缺陷。

本发明中的镦粗锻造的变形量表示镦粗锻造的横截面积变形量。