0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢的均匀化处理方法与流程

本发明涉及不锈钢领域，尤其是一种0cr13ni8mo2al不锈钢的均匀化处理方法。

背景技术：

0cr13ni8mo2al钢是一种采用双真空冶炼的高强度马氏体沉淀硬化不锈钢。该不锈钢具有高强度，优良的断裂韧性，良好的横向力学性能和在海洋环境中的耐应力腐蚀性能，已广泛应用于宇航、核反应堆和石油化工等领域，如冷顶镦和机加工紧固件，飞机部件，反应堆部件以及石油化工装备。但是，由于0cr13ni8mo2al不锈钢经过双真空冶炼后仍然存在微观偏析，微观偏析对钢锭及锻件力学性能的影响是明显的，由于成分不均匀造成组织上的差别，导致钢锭的冲击韧性和塑性下降，增加了热裂倾向性，钢锭难于热加工。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种有效地改善0cr13ni8mo2al不锈钢的微观偏析的0cr13ni8mo2al不锈钢的均匀化处理方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：0cr13ni8mo2al不锈钢的均匀化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：将采用0cr13ni8mo2al不锈钢制得的铸锭或者工件随炉加热至1130℃～1170℃，空气气氛，保温时间为36h～48h，热处理结束后随炉冷却或者空冷；当0cr13ni8mo2al不锈钢经过上述处理后，al、cr、mo和ni的残余偏析系数δ均小于0.2时，认为均匀化过程完成，即0cr13ni8mo2al不锈钢完成了均匀化过程。

进一步的是，0cr13ni8mo2al不锈钢的主要成分为：碳≤0.5％、硅≤0.10％、锰≤0.10％、磷≤0.010％、硫≤0.008％、铬12.25％～13.25％、镍7.50％～8.50％、钼2.00％～2.50％、铝0.90％～1.35％以及氮≤0.010％，余量为铁。

进一步的是，铸锭或者钢件的氧化层厚度为600μm～1000μm。

进一步的是，铸锭或者钢件的晶粒尺寸分布于300μm～400μm。

本发明的有益效果是：在实际使用时，通过铸锭或者工件随炉加热至1130℃～1170℃，空气气氛，保温时间为36h～48h，热处理结束后随炉冷却或者空冷的处理方式后，成分的均匀化带来了造成组织上差别的降低，提高了钢锭的冲击韧性和塑性，降低了热裂倾向性，钢锭的热加工性能更优。本发明尤其适用于0cr13ni8mo2al不锈钢的均匀化处理工艺之中。

具体实施方式

0cr13ni8mo2al不锈钢的均匀化处理方法，包括如下步骤：将采用0cr13ni8mo2al不锈钢制得的铸锭或者工件随炉加热至1130℃～1170℃，空气气氛，保温时间为36h～48h，热处理结束后随炉冷却或者空冷；当0cr13ni8mo2al不锈钢经过上述处理后，al、cr、mo和ni的残余偏析系数δ均小于0.2时，认为均匀化过程完成，即0cr13ni8mo2al不锈钢完成了均匀化过程。

本发明通过将铸锭或者工件随炉加热至1130℃～1170℃，空气气氛，保温时间为36h～48h，热处理结束后随炉冷却或者空冷，从而实现很好的均匀化处理。空冷是指在大气环境中自然冷却，空气气氛是指加热时炉内未通入任何保护气氛即可。其中，当al、cr、mo和ni的残余偏析系数δ均小于0.2时，认为均匀化过程完成，即0cr13ni8mo2al不锈钢完成了均匀化过程。本发明中残余偏析指数δ计算采用以下公式：

式中，cmax^t和cmin^t为经过均匀化处理t小时后合金元素的最高浓度和最低浓度，cmax⁰和cmin⁰为原始态合金元素的最高浓度和最低浓度。残余偏析系数δ与元素的扩散系数d、枝晶间距l和均匀化时间t等参量相关。理论上，当残余偏析系数δ＝0时，元素分布达到完全均匀。但在实际生产中，通常当δ＜0.2时，认为均匀化过程完成。当均匀化时间较短时，残余偏析指数大于0.2，铸锭或工件仍存在成分偏析；随着均匀化处理时间延长，δ值变化较小，但是为了后续热加工和降低成材率，需对氧化层厚度和晶粒尺寸的长大状况进行控制。

为了进一步的提高处理的品质，优选这样的方案：0cr13ni8mo2al不锈钢的主要成分为：碳≤0.5％、硅≤0.10％、锰≤0.10％、磷≤0.010％、硫≤0.008％、铬12.25％～13.25％、镍7.50％～8.50％、钼2.00％～2.50％、铝0.90％～1.35％以及氮≤0.010％，余量为铁。这样的0cr13ni8mo2al不锈钢可以更好的适应和满足均匀化处理的需要，从而优化处理的品质。

作为处理后期的品质标准，一般选择：铸锭或者钢件的氧化层厚度为600μm～1000μm。铸锭或者钢件的晶粒尺寸分布于300μm～400μm为宜。

技术特征：

1.0cr13ni8mo2al不锈钢的均匀化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：将采用0cr13ni8mo2al不锈钢制得的铸锭或者工件随炉加热至1130℃～1170℃，空气气氛，保温时间为36h～48h，热处理结束后随炉冷却或者空冷；当0cr13ni8mo2al不锈钢经过上述处理后，al、cr、mo和ni的残余偏析系数δ均小于0.2时，认为均匀化过程完成，即0cr13ni8mo2al不锈钢完成了均匀化过程。

2.如权利要求1所述的0cr13ni8mo2al不锈钢的均匀化处理方法，其特征在于，0cr13ni8mo2al不锈钢的主要成分为：碳≤0.5％、硅≤0.10％、锰≤0.10％、磷≤0.010％、硫≤0.008％、铬12.25％～13.25％、镍7.50％～8.50％、钼2.00％～2.50％、铝0.90％～1.35％以及氮≤0.010％，余量为铁。

3.如权利要求1或2所述的0cr13ni8mo2al不锈钢的均匀化处理方法，其特征在于：铸锭或者钢件的氧化层厚度为600μm～1000μm。

4.如权利要求1或2所述的0cr13ni8mo2al不锈钢的均匀化处理方法，其特征在于：铸锭或者钢件的晶粒尺寸分布于300μm～400μm。

技术总结
本发明涉及不锈钢领域，尤其是一种有效地改善0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢的微观偏析的0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢的均匀化处理方法，包括如下步骤：将采用0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢制得的铸锭或者工件随炉加热至1130℃～1170℃，空气气氛，保温时间为36h～48h，热处理结束后随炉冷却或者空冷；当0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢经过上述处理后，Al、Cr、Mo和Ni的残余偏析系数δ均小于0.2时，认为均匀化过程完成，即0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢完成了均匀化过程。通过铸锭或者工件随炉加热至1130℃～1170℃，空气气氛，保温时间为36h～48h，热处理结束后随炉冷却或者空冷的处理方式后，成分的均匀化带来了造成组织上差别的降低，提高了钢锭的冲击韧性和塑性，降低了热裂倾向性，钢锭的热加工性能更优。本发明尤其适用于0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢的均匀化处理工艺之中。

技术研发人员：张志宏;白青青;余志川;隆文庆;郑淮北
受保护的技术使用者：成都先进金属材料产业技术研究院有限公司
技术研发日：2019.10.22
技术公布日：2019.12.13