本发明主要涉及金属锻造领域，尤其涉及一种双相钢材质的法兰锻件及其生产工艺。
背景技术：
奥氏体+铁素体双向不锈钢（以下简称双相钢）是指含有奥氏体和铁素体两个相组成的不锈钢，在双相钢中，既有奥氏体组织结构，又有铁素体组织结构，而且此二相组织独立存在，含量都较大，一般最少相的含量应大于15%，而实际工程中应用的双相不锈钢多以奥氏体为基并含有不小于30%的铁素体，最常见的是两相各约占50%的双相不锈钢。由于具有双相组织结构，双相不锈钢兼有奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的特点。与铁素体不锈钢相比，双相不锈钢的韧性高，脆性转变温度低，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时又保留了铁素体不锈钢的一些特点，如脆性大、导热系数高、线膨胀系数小、具有超塑性、有磁性等。与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的强度高，特别是屈服强度显著提高，且耐晶间腐蚀、耐应力腐蚀、耐腐蚀疲劳等性能有明显的改善。
据国外统计数据，目前双相钢产量占总产量比例不足5％，可以说双相钢在世界范围内仍属于刚刚起步阶段。近些年来，我国双相钢应用和普及非常迅速，在石油化工、造纸工业、能源工业、油气运输等行业大量应用，其中双相钢法兰和锻件的使用量很大。对于我公司来说，asmesa-182和nb/t47010中的双相钢应用最多，常用的如f60、f53、f51等等。
目前，客户对双向钢性能要求有两种，一种是符合sa-182或nb/t47010即可，另一种是附加低温冲击要求，即，-45℃下，冲击功大于54j。对于有低温冲击要求的双相钢锻件，有这种要求时，当采用标准成分和常规工艺生产时，基本不能满足要求。
技术实现要素：
本发明提供一种双相钢材质的法兰锻件，其材料中各化学成分比重为：c:≤0.03；si:≤1.00；mn：≤2.00；p:≤0.03；
s:≤0.02；cr:22-23；ni:4.5-6.5；mo：3-3.5；n:≤0.14-0.20。
本发明还提供一种双相钢材质的法兰锻件及其生产工艺，包括冶炼、锻造、热处理，锻造过程中，始锻温度为1180℃±20℃，终锻温度大于900℃，锻后空冷。
优选的，所述热处理采用固溶处理，固溶处理温度为1060℃±10℃，热处理后采用水冷。
本发明的有益效果：本发明提供的双相钢材质的法兰锻件中，其材料化学组成成分中，提高镍元素含量，从而大幅提高低温冲击功。
具体实施方式
本发明提供一种双相钢材质的法兰锻件，其材料中各化学成分比重为：c:≤0.03；si:≤1.00；mn：≤2.00；p:≤0.03；
s:≤0.02；cr:22-23；ni:4.5-6.5；mo：3-3.5；n:≤0.14-0.20。
本发明还提供一种用于上述双相钢材质的法兰锻件的生产工艺，包括冶炼、锻造、热处理，锻造过程中，始锻温度为1180℃±20℃，终锻温度大于900℃，锻后空冷。
优选的，所述热处理采用固溶处理，固溶处理温度为1060℃±10℃，热处理后采用水冷。
实施案例一：
选取了两个熔炼炉号的f60材料，其中表1是本发明所提供的低温双相钢材质的法兰锻件的化学成分比重情况，表2是普通材料的化学成分比重情况；
表1sa-182f60化学成分（熔炼炉号：2536220）％
表2sa-182f60化学成分（熔炼炉号：2536266）％
采用本发明所提供的双相钢材质的法兰锻件的生产工艺，其步骤包括：步骤一：冶炼；
步骤二：锻造，两种材料各选取25kg材料，锻成φ200×100mm尺寸的锻件，始锻温度为1180℃±20℃，终锻温度大于900℃，总锻造比大于3，锻后空冷；
步骤三：热处理，热处理采用固溶处理，固溶处理温度为1060℃±10℃，水冷。
热处理后进行机加工取样，试样轴线位于锻件厚度的一半处，分别加工一根拉伸试样，一组冲击试样，力学性能数据见表3和表4，表3与表1相对应，为本发明所提供的双相钢材质的法兰锻件的力学性能数据，详见表3：
表3sa-182f60力学性能（熔炼炉号：2536220）
表4与表2相对应，为普通材料的力学性能数据表，详见表4：
表4sa-182f60力学性能（熔炼炉号：2536266）
由以上数据可以看出，提高镍元素含量可以大幅提高低温冲击功。由于镍铁价格高昂，冶炼时普通双向钢镍含量都是取下限，对于f60钢种，镍含量基本在4.5~4.7%之间。当熔炼炉号为2536220的f60双向钢的镍含量提升到5.76%时，低温冲击功可以稳定在150j以上，完全满足了客户提出的54j的要求。
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