马氏体不锈钢大型薄壁环形件的轧制成形方法
【专利摘要】本发明公开了一种马氏体不锈钢大型薄壁环形件的轧制成形方法，包括以下步骤：1下料→2车微裂纹→3加热→4制坯→5回炉加热→6炉内堆冷→7车微裂纹→8加热→9轧制成形→10回炉加热→11炉内堆冷。这种采用锻造前车微裂纹、锻造后回炉加热以及炉内堆冷的马氏体不锈钢大型薄壁环形件的轧制方法，能够有效地防止马氏体不锈钢大型薄壁环形锻件因生产裂纹而报废。
【专利说明】马氏体不锈钢大型薄壁环形件的轧制成形方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及了一种塑性成形方法，特别涉及了一种马氏体不锈钢大型薄壁环形件 的轧制方法。
【背景技术】
[0002]环件的轧制成形是把合金材料加热到塑性温度范围内通过连续均匀的辗压变形 制成环件，即把环坯装在在辗轧机上进行辗轧使其产生内孔扩大、壁厚减小、外径增大的连 续局部塑性变形。
[0003]马氏体沉不锈钢的锻造温度范围很窄，如材料牌号为0Crl7Ni4Cu4Nb的马氏体不 镑钢，一般只有200°C?300°C。常规方法(即米用“下料一加热一制还一加热一成形一堆 冷”的生产方法)轧制0Crl7Ni4Cu4Nb大型薄壁环形锻件会在尖角、外径等部位出现锻造裂 纹，裂纹多呈锯口状，裂纹长度均在50mm以上，深度均在IOmm以上，严重影响了产品的质量。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种锻造前车微裂纹、锻造后回炉加热以及炉内 堆冷的马氏体不锈钢大型薄壁环形件的轧制方法，防止马氏体不锈钢大型薄壁环形锻件因 生产裂纹而报废。
[0005]为解决上述技术问题，本发明所述的马氏体不锈钢大型薄壁环形件的轧制方法， 包括以下步骤:1下料一2车微裂纹一3加热一4制还一5回炉加热一6炉内堆冷一7车 微裂纹一8加热一9轧制成形一10回炉加热一11炉内堆冷。
[0006]其中，所述步骤4制坯的温度控制在1010°C?1120°C ;所述步骤9轧制成形的温 度控制在900°C?1130°C。
[0007]所述步骤5需要回炉加热至制坯的初始温度；所述步骤10需要回炉加热至轧制成 形的初始温度；
[0008]本发明的有益效果如下:
[0009]马氏体不锈钢中铁素体含量受加热温度影响，当加热温度大于1130°C时，铁素体 将在合金晶体内开始形成，尤其是当加热温度大于1180时，S铁素体含量急剧增加。当 铁素体含量超过10%时，会导致马氏体不锈钢工艺塑性降低而导致锻造开裂，因此，马氏 体不锈钢的锻造加热温度不能超过1130°C。同时，马氏体不锈钢的锻造加热温度也不能太 低，当温度低于900°C时，马氏体不锈钢在锻造力作用下，会发生同素异构转变而降低合金 塑性，从而导致产生裂纹。本发明中，马氏体不锈钢的制坯温度为:1010°C?1120°C ;成形 温度为:900°C~ 1130。。。
[0010]在制坯和轧制成形后增加了 “回炉加热”工序以及“炉内堆冷”工步能有效的消除 锻造残留应力、组织应力，并且防止冷却过快而导致锻件开裂。
[0011]薄壁件的制坯工步完成后，虽然能够有效的避免了大裂纹的存在，但是在环坯的尖角处往往因为锻造温度过低而出现Imm-3mm的微裂纹，必须将这些微裂纹车掉，才不会再后续轧制成形过程中被扩大。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进一步详细说明，其中:
[0013]图1是0Crl7Ni4Cu4Nb合金的制坯加热曲线图；
[0014]图2是0Crl7Ni4Cu4Nb合金的轧制成形加热曲线图。
【具体实施方式】
[0015]实施本发明需要用到的马氏体不锈钢的材料牌号为0Crl7Ni4Cu4Nb，该材料的主要化学元素含量(重量百分比)为:含C量≤0.07、含Mn量≤1.00、含Si量≤1.00、含Cr 量 15.50 -17.50、含 Ni 量 3.00 -5.00、含 Cu 量 3.00 -5.00、含 Nb 量 0.15 -0.45、含 S 量≤0.030、含 p 量≤0.035，其余为 Fe。
[0016]该发明所述的马氏体不锈钢大型薄壁环形件的轧制方法，其具体步骤如下:
[0017]1、下料。按一定规格下料。
[0018]2、车微裂纹。将0Crl7Ni4Cu4Nb合金棒材上存在的微裂纹车除掉，每道次的车削量为0.0lmm-0.02mm，直至完全看不到微裂纹。
[0019]3、制坯。按图1所示曲线，先加热至850°C预热，预热保温时间为:棒料的有效厚度X (0.6-0.8) min ;再将棒料加热至1120°C保温，保温时间为:棒料的有效厚度X (0.4 -0.6) min。
[0020]把加热好的0Crl7Ni4Cu4Nb合金棒料经镦粗、冲孔、预轧后制取预轧环坯，制坯温度≥1010°C。每火的变形量控制在35%-40%，避免每火变形量过大而导致开裂。该过程需在2-3火内完成。
[0021]预轧好的环坯回炉加热至开始锻造时的温度，保温一段时间后，随炉冷却，消除制坯过程产生的应力而导致坯料开裂。
[0022]4、车微裂纹。将0Crl7Ni4Cu4Nb合金环坯，装入车床上，对其进行车削加工，每道次的车削量为0.0lmm-0.02mm，直至完全看不到微裂纹。
[0023]5、轧制成形。将经过车削后的0Crl7Ni4Cu4Nb合金环坯，按图2所示曲线，先加热至850°C预热,预热保温时间为:环还的有效厚度X (0.6-0.8) min ;再将环还加热至 1130°C保温，保温时间为:环坯的有效厚度X (0.4-0.6) min。
[0024]把加热好的0Crl7Ni4Cu4Nb合金环坯装入辗轧机上，启动辗轧机，控制环坯以 2mm/s-10mm/s的速度沿径向展宽，其壁厚逐渐减小。终轧温度≥900°C。
[0025]将终轧成形的0Crl7Ni4Cu4Nb合金薄壁环件回炉加热至开始锻造时的温度，保温一段时间后，随炉冷却，消除轧制过程产生的应力而导致坯料开裂。
[0026]经检测，采用上述方法辗轧成形的0Crl7Ni4Cu4Nb合金薄壁环件，没有裂纹存在， 而且该环件具有较高的尺寸精度和优良的内部组织及性能，完全满足了该合金锻件的设计使用要求。
【权利要求】
1.一种马氏体不锈钢大型薄壁环形件的轧制成形方法，其特征在于，包括以下步骤:1 下料一2车微裂纹一3加热一4制还一5回炉加热一6炉内堆冷一7车微裂纹一8加热 —9轧制成形一10回炉加热一11炉内堆冷。
【文档编号】C21D9/40GK103433279SQ201310268605
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年6月30日 优先权日:2013年6月30日
【发明者】徐东, 邱伟, 苏海, 邓远翔, 成陆祥, 雷静越, 邹善垚, 任腾飞 申请人:贵州安大航空锻造有限责任公司