[发明专利]一种NS3303耐蚀合金及其锻造方法

说明书

本发明提供了一种NS3303耐蚀合金及其锻造方法，属于金属加工技术领域。该锻造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NS3303耐蚀合金钢锭的热加工性能差，锻造生产中产品易开裂的问题，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NS3303耐蚀合金钢锭及其锻造方法。

背景技术

NS3303耐蚀合金在各种腐蚀介质具有优良的抗腐蚀性能，被广泛应用于化工和石化领域。这种材料尤其适合在高温、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NS3303耐蚀合金含有很高含量的Mo、W、Cr、Fe元素，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NS333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，NS3303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，造成加热开裂现象。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种提高NSNS3303耐蚀合金钢锭的热加工性能、减少NS3303耐蚀合金钢锭锻造生产中产品开裂问题和提高成材率的锻造方法。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下。

一种NS3303耐蚀合金锻造方法，包括以下步骤：

S1、钢锭摆放：将NS3303耐蚀合金钢锭置于铸铁上；

S2、分段加热：第一段加热，将所述步骤S1中NS3303耐蚀合金钢锭升温至590℃～610℃，保温4～6h；第二段加热，再以1～3℃/min的升温速率升温至890℃～910℃后，保温2～3h；

S3、扩散退火：将完成所述步骤S2的NS3303耐蚀合金钢锭按2～4℃/min的升温速率升温至1170℃～1190℃后，保温8～12h；

S4、钢锭降温：将完成所述步骤S3的NS3303耐蚀合金钢锭按1～2℃/min的降温速率降温至1135℃～1155℃；

S5、钢锭保温：将完成所述步骤S4的NS3303耐蚀合金钢锭在1135℃～1155℃下保温2～4h；

S6、钢锭开坯：将完成所述步骤S5的NS3303耐蚀合金钢锭进行锻造开坯，钢锭出炉开坯，终锻温度大于1000℃；

S7、钢锭回炉加热：将完成所述步骤S6的NS3303耐蚀合金钢锭回炉加热，加热温度为1170℃～1190℃，保温2～4h；

S8、钢锭锻造：将完成所述步骤S7的NS3303耐蚀合金钢锭出炉，并单向拍扁，使NS3303耐蚀合金钢锭变形量为20～30％；

S9、钢锭二次回炉加热：将完成所述步骤S8的NS3303耐蚀合金钢锭回炉加热，加热温度为1170～1190℃，保温2～4h；

S10、钢锭二次锻造：将完成所述步骤S9的NS3303耐蚀合金钢锭锻造成坯。

与现有技术相比，本发明公开的一种NS3303耐蚀合金锻造方法，通过分段缓慢升温降低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NS3303耐蚀合金钢锭开裂的风险。通过扩散退火使元素偏析均匀化，并使晶界内的碳化物能回溶晶粒内，使得NS3303耐蚀合金钢锭内部物碳化物、基本消除了元素偏析。此外该锻造方法还通过扩散退火降低材料的变形抗力，增加NS3303耐蚀合金的塑性。此外该锻造方法中的降温过程增加NS3303耐蚀合金钢锭的高温强度，防止锻造和开坯时候表面开裂。最终使得经该方法处理过的NS3303耐蚀合金钢锭中枝晶消失、无碳化物，且元素偏析基本消除。