一种重型钢锭锻制板材工艺的制作方法

文档序号:12149004阅读:442来源:国知局

本发明涉及锻造技术领域,特别是一种重型钢锭锻制板材工艺。



背景技术:

clf-1钢为试验包层模板TBM(Test Blowket Module)ITER国标合作组织计划在ITER运行期间用来模拟和测试与未来聚变反应堆的相关材料用钢。该钢已由核工业西南物理研究院与中科院沈阳金属研究所共同研发。同时熔炼工艺已由kg级初步提升到吨级的工艺制备,但5吨钢锭锻制板材仍有些难度,主要表现在:1)锭形增大,内部组织结构的结晶状况有变化,合金成分分布均匀程度降低,致密性较小锭差;对于锻造变形的,锻造温度,变形程度,变形速度有一定要求。2)材料多种合金元素的加入影响,再结晶速度慢,变形抗力大。由于合金元素的加入,也使材料再结晶温度提高,加之碳化物分布不均使塑性降低,增大开裂的危险。3)不当的变形程度,影响金属的各项性能,造成严重的各向异性。

因此,冷钢锭加热在加热时,需满足以下条件:

①材料在塑性较好的程度下保温后,变形容易,均匀,金属流动快(剧烈);

②加热时增加高温扩散,以消除晶内偏析及晶内微裂纹;

③晶粒不能过分长大,保证锻后晶粒度较均匀;

本公司,为解决上述技术问题,经过多次实验研究,针对大吨位的钢锭的锻造,已经具有了可行性方案。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种重型钢锭锻制板材工艺。

本发明的目的通过以下技术方案来实现:一种重型钢锭锻制板材工艺,它包括以下步骤:

S1:保温加热,将吨级的钢锭在加热炉中加热,加热炉温度为1200℃~1250℃,并保温加热14h~16h;

S2:锻粗,将S1中高温扩散后的钢锭进行粗锻,并使钢锭的变形量为45%~55%,粗锻锻造比为2,完成后,返炉加热,炉温为1190℃~1210℃;

S3:锻拔板坯,将S2中返炉加热后钢锭进行锻拔板坯,其钢锭的变形量为25%~35%,然后将钢锭返炉加热,炉温为1150℃~1170℃;

S4:二次锻拔,将S3中返炉加热后钢锭再次锻拔板坯,其钢锭的变形量为25%,并使得钢锭锻拔至工艺尺寸并平整表面,终锻温度为840℃;

S5:正回火;将S4中锻造后的板材,装入热处理炉中加热至980摄氏度,保温适当时间正火;空气中冷却,然后再将工件装炉,加热至740摄氏度保温回火后空冷。

所述的S5步骤中,正火的温度为980℃时,以每30分钟25mm的速度空冷。

所述的S5步骤中,回火炉的温度为740℃,并且以每60分钟25mm的速度空冷。

所述的钢锭为clf-1钢锭,且其重量至少为5吨。

所述的钢锭在锻造时平均变形速度为0.3秒-1。

本发明具有以下优点:本发明的重型钢锭锻制板材工艺,针对吨级clf-1钢锭,使其变形容易,金属流动快,在加热过程中,增加高温扩散,以消除晶内偏析及晶内微裂纹,保证了钢锭锻造质量,使得锻后板材晶粒度较均匀。

具体实施方式

下面对本发明做进一步的描述,本发明的保护范围不局限于以下所述:

S5:正回火;将S4中锻造后的板材,装入热处理炉中加热至980摄氏度,保温适当时间正火,然后再空气中以每30分钟25mm的速度空冷,然后再将工件装炉,加热至740摄氏度保温回火以每60分钟25mm的速度空冷空冷。

S4:二次锻拔,将S3中返炉加热后钢锭再次锻拔板坯,其钢锭的变形量为25%,并使得钢锭锻拔至工艺尺寸并平整表面,终锻温度为840℃;

S3:锻拔板坯,将S2中返炉加热后钢锭进行锻拔板坯,其钢锭的变形量为25%,然后将钢锭返炉加热,炉温为1150℃;

S2:锻粗,将S1中高温扩散后的钢锭进行粗锻,并使钢锭的变形量为45%,粗锻锻造比为2,完成后,返炉加热,炉温为1190℃;

S1:保温加热,将吨级的钢锭在加热炉中加热,加热炉温度为1200℃,并保温加热14h~16h;

一种重型钢锭锻制板材工艺,它包括以下步骤:

实施例一:

在本实施例中,所述的钢锭为clf-1钢锭,且其重量至少为5吨,所述的钢锭在锻造时平均变形速度为0.3秒-1。

实施例二:

一种重型钢锭锻制板材工艺,它包括以下步骤:

S1:保温加热,将吨级的钢锭在加热炉中加热,加热炉温度为1250℃,并保温加热16h;

S2:锻粗,将S1中高温扩散后的钢锭进行粗锻,并使钢锭的变形量为45%,粗锻锻造比为2,完成后,返炉加热,炉温为1210℃;

S3:锻拔板坯,将S2中返炉加热后钢锭进行锻拔板坯,其钢锭的变形量为25%,然后将钢锭返炉加热,炉温为1170℃;

S4:二次锻拔,将S3中返炉加热后钢锭再次锻拔板坯,其钢锭的变形量为25%,并使得钢锭锻拔至工艺尺寸并平整表面,终锻温度为840℃;

S5:正回火;将S4中锻造后的板材,装入热处理炉中加热至980摄氏度,保温适当时间正火,然后再空气中以每30分钟25mm的速度空冷,然后再将工件装炉,加热至740摄氏度保温回火以每60分钟25mm的速度空冷空冷。

在本实施例中,所述的钢锭为clf-1钢锭,且其重量至少为5吨,所述的钢锭在锻造时平均变形速度为0.3秒-1。

实施例三:

一种重型钢锭锻制板材工艺,它包括以下步骤:

S1:保温加热,将吨级的钢锭在加热炉中加热,加热炉温度为1220℃,并保温加热15h;

S2:锻粗,将S1中高温扩散后的钢锭进行粗锻,并使钢锭的变形量为50%,粗锻锻造比为2,完成后,返炉加热,炉温为1200℃;

S3:锻拔板坯,将S2中返炉加热后钢锭进行锻拔板坯,其钢锭的变形量为30%,然后将钢锭返炉加热,炉温为1160℃;

S4:二次锻拔,将S3中返炉加热后钢锭再次锻拔板坯,其钢锭的变形量为25%,并使得钢锭锻拔至工艺尺寸并平整表面,终锻温度为840℃;

S5:正回火;将S4中锻造后的板材,装入热处理炉中加热至980摄氏度,保温适当时间正火;空气中冷却,然后再将工件装炉,加热至740摄氏度保温回火后空冷。

S5:正回火;将S4中锻造后的板材,装入热处理炉中加热至980摄氏度,保温适当时间正火,然后再空气中以每30分钟25mm的速度空冷,然后再将工件装炉,加热至740摄氏度保温回火以每60分钟25mm的速度空冷空冷。

在本实施例中,所述的钢锭为clf-1钢锭,且其重量至少为5吨,所述的钢锭在锻造时平均变形速度为0.3秒-1。

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