CN115786654A - 改善1Cr11MoV锻坯晶粒度粗大的退火工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改善1Cr11MoV锻坯晶粒度粗大的退火工艺，将锻后回火+高温球化退火+低温球化退火工艺相结合的生产方式，有效细化锻坯晶粒度，采取阶段式加热和降温方法，避免锻坯因热应力过大导致工件开裂风险，避免按常规热处理工艺采用高温加热并长时间保温导致晶粒粗化现象，先采用锻后回火，控制在开始发生奥氏体转变的临界温度，保证晶粒度处于比较细小的起始晶粒度状态下进行冷却，得到细小的板条马氏体或索氏体+碳化物组织，然后通过反复球化加热近一步增加奥氏体形核率，促进晶粒度细化，按本工艺生产的晶粒度粗大的1Cr11MoV锻坯，晶粒度明显改善，由原来粗大的0~2级晶粒度改善到细小的4~6级晶粒度，提高了产品质量，减少废品损失。
Description
技术领域
本发明属于马氏体耐热钢生产技术领域，特别涉及一种通过对热处理工艺的改进来有效地改善晶粒度粗大的锻坯，退火后晶粒度提高至4-6级的改善1Cr11MoV锻坯晶粒度粗大的退火工艺。
背景技术
在实际生产中，由于1Cr11MoV材料为马氏体耐热钢，合金含量相对较高，锻造温度范围在1100℃~1180℃，锻造加热温度范围较窄，生产操作难度较大，由于锻造加热温度较低，锻造时锻件变形抗力比较大，存在变形率较小的现象，影响锻件整体质量，同时在锻造时随着锻造温度的降低锻件内部会析出脆性析出物，锻造过程中锻坯棱角及表面容易出现表面开裂现象，从而产生废品，因此，为了保证锻件表面质量，在锻造过程中采取多火次锻造，锻件在高温下持续加热保温，导致锻件内部晶粒度粗大，晶粒度基本在0~2级，若按照常规生产工艺生产，很难改善锻件内部晶粒度粗大现象，退火后晶粒度在0~2级，不能满足晶粒度≥4级的技术要求，因此，急需一种改善1Cr11MoV锻坯晶粒度粗大的退火工艺。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足提供一种改善1Cr11MoV锻坯晶粒度粗大的退火工艺，解决1Cr11MoV锻坯晶粒度粗大状况，提高产品质量。
为达上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种改善1Cr11MoV锻坯晶粒度粗大的退火工艺， 其工艺过程是按照如下步骤实现的：
步骤1）、锻后空冷：锻造结束后，锻坯表面温度在800℃~950℃，放置在料架上进行空冷，每十分钟转动180℃，待锻坯表面温度空冷至250℃~350℃，装入炉温为280℃~350℃的箱式加热炉中进行保温，保温时间按锻坯厚度计算，1h~2h/100mm，保温结束后，以≤80℃/h的升温速度升温至600℃~700℃进行保温，保温时间按锻坯厚度计算，2h~4h/100mm，保温结束后以≤50℃/h的降温速度随炉冷，炉冷至300℃~400℃出炉空冷，空冷至室温；
步骤2）、待步骤1）空冷结束后，将锻坯装入箱式加热炉中进行高温球化退火：入炉温度≤300℃，按≤50℃/h的升温速度升温至550℃~650℃，保温2h~8h，保温结束后再以≤80℃/h的升温速度升温至900℃~950℃，进行保温，保温时间按锻坯厚度计算，2h~3h/100mm，保温结束后以≤50℃/h的降温速度随炉冷，炉冷至600℃~700℃时进行保温，保温2h~20h，保温结束后再以≤50℃/h炉冷至300℃~400℃出炉空冷，空冷至室温；
步骤3）、待步骤2）空冷结束后，将锻坯装入箱式加热炉中进行低温球化退火：入炉温度≤300℃，按≤50℃/h的升温速度升温至550℃~650℃，保温2h~8h，保温结束后再以≤80℃/h的升温速度升温至850℃~900℃，进行保温，保温时间按锻坯厚度计算，2h~3h/100mm，保温结束后以≤50℃/h的降温速度随炉冷，炉冷至600℃~700℃时进行保温，保温2h~20h，保温结束后再以≤50℃/h炉冷至300℃~400℃出炉空冷，空冷至室温。
本发明工艺与现有技术相比，具有下述优点：
1、首次发明将锻后空冷：+高温球化退火+低温球化退火工艺相结合的生产方式，有效细化锻坯晶粒度。2、采取阶段式加热和降温方法，避免锻坯因热应力过大导致工件开裂风险。3、避免按常规热处理工艺采用高温加热并长时间保温导致晶粒粗化现象。4、先采用锻后空冷：，控制在开始发生奥氏体转变的临界温度，保证晶粒度处于比较细小的起始晶粒度状态下进行冷却，得到细小的板条马氏体或索氏体+碳化物组织，然后通过反复球化加热近一步增加奥氏体形核率，促进晶粒度细化。按本发明热处理工艺生产的晶粒度粗大的1Cr11MoV锻坯，晶粒度明显改善，由原来粗大的0~2级晶粒度改善到细小的4~6级晶粒度，可提高产品质量，减少废品损失。
具体实施方式
实施例1：一种改善1Cr11MoV锻坯晶粒度粗大的退火工艺，化学成分：C=0.12%，Si=0.33%，Mn=0.41%，Cr=10.39%，Ni=0.34%，S=0.003%，P=0.014%，Mo=0.53%，规格：Φ450mm，锻件晶粒度：1级。退火工艺如下：
步骤1）、锻后空冷：锻造结束后，锻坯表面温度在915℃，放置在料架上进行空冷，每十分钟转动180℃，待锻坯表面温度空冷至298℃，装入炉温为301℃的箱式加热炉中进行保温，保温4.5h，保温结束后，以50℃/h的升温速度升温至650℃进行保温，12h，保温结束后以50℃/h的降温速度随炉冷，炉冷至380℃出炉空冷，空冷至室温；
步骤2）、待步骤1）空冷结束后，将锻坯装入箱式加热炉中进行高温球化退火：入炉温度270℃，按50℃/h的升温速度升温至600℃，保温4h，保温结束后再以80℃/h的升温速度升温至910℃，保温9.5h，保温结束后以50℃/h的降温速度随炉冷，炉冷至650℃时进行保温，保温10h，保温结束后再以30℃/h炉冷至370℃出炉空冷，空冷至室温；
步骤3）、待步骤2）空冷结束后，将锻坯装入箱式加热炉中进行低温球化退火：入炉温度210℃，按50℃/h的升温速度升温至600℃，保温4h，保温结束后再以80℃/h的升温速度升温至880℃，保温9.5h，保温结束后以50℃/h的降温速度随炉冷，炉冷至650℃时进行保温，保温10h，保温结束后再以30℃/h炉冷至382℃出炉空冷，空冷至室温。
按照上述退火工艺生产后，检测结果如表1所示：
表1 检测结果
| 技术要求 | 晶粒度≥4级 | 探伤 |
| 实际检测 | 5 | 合格 |
通过本发明一种改善1Cr11MoV锻坯晶粒度粗大的退火工艺生产后，晶粒度和探伤检测结果满足要求。
实施例2：一种改善1Cr11MoV锻坯晶粒度粗大的退火工艺，化学成分：C=0.13%，Si=0.34%，Mn=0.40%，Cr=10.40%，Ni=0.34%，S=0.003%，P=0.014%，Mo=0.53%，规格：Φ450mm，锻件晶粒度：0级。退火工艺如下：
步骤1）、锻后空冷：锻造结束后，锻坯表面温度在900℃，放置在料架上进行空冷，每十分钟转动180℃，待锻坯表面温度空冷至280℃，装入炉温为288℃的箱式加热炉中进行保温，保温4.5h，保温结束后，以50℃/h的升温速度升温至650℃进行保温，12h，保温结束后以50℃/h的降温速度随炉冷，炉冷至385℃出炉空冷，空冷至室温；
步骤2）、待步骤1）空冷结束后，将锻坯装入箱式加热炉中进行高温球化退火：入炉温度220℃，按50℃/h的升温速度升温至600℃，保温4h，保温结束后再以80℃/h的升温速度升温至910℃，保温9.5h，保温结束后以50℃/h的降温速度随炉冷，炉冷至650℃时进行保温，保温10h，保温结束后再以30℃/h炉冷至376℃出炉空冷，空冷至室温；
步骤3）、待步骤2）空冷结束后，将锻坯装入箱式加热炉中进行低温球化退火：入炉温度155℃，按50℃/h的升温速度升温至600℃，保温4h，保温结束后再以80℃/h的升温速度升温至880℃，保温9.5h，保温结束后以50℃/h的降温速度随炉冷，炉冷至650℃时进行保温，保温10h，保温结束后再以30℃/h炉冷至391℃出炉空冷，空冷至室温。
按照上述退火工艺生产后，检测结果如表2所示：
表2 检测结果
| 技术要求 | 晶粒度≥4级 | 探伤 |
| 实际检测 | 4 | 合格 |
通过本发明一种改善1Cr11MoV锻坯晶粒度粗大的退火工艺生产后，晶粒度和探伤检测结果满足要求。
Claims (1)
1.一种改善1Cr11MoV压延辊晶粒度粗大的热处理工艺，其特征在于：
其工艺过程是按照如下步骤实现的：
步骤1）、锻后回火：锻造结束后，锻坯表面温度在800℃~950℃，放置在料架上进行空冷，每十分钟转动180℃，待锻坯表面温度空冷至250℃~350℃，装入炉温为280℃~350℃的箱式加热炉中进行保温，保温时间按锻坯厚度计算，1h~2h/100mm，保温结束后，以≤80℃/h的升温速度升温至600℃~700℃进行保温，保温时间按锻坯厚度计算，2h~4h/100mm，保温结束后以≤50℃/h的降温速度随炉冷，炉冷至300℃~400℃出炉空冷，空冷至室温，执行完步骤1）后将锻坯装入箱式加热炉中进行高温球化退火；
步骤2）、高温球化退火：入炉温度≤300℃，按≤50℃/h的升温速度升温至550℃~650℃，保温2h~8h，保温结束后再以≤80℃/h的升温速度升温至900℃~950℃，进行保温，保温时间按锻坯厚度计算，2h~3h/100mm，保温结束后以≤50℃/h的降温速度随炉冷，炉冷至600℃~700℃时进行保温，保温2h~20h，保温结束后再以≤50℃/h炉冷至300℃~400℃出炉空冷，空冷至室温，执行完步骤2）后将锻坯装入加热炉中进行低温球化退火；
步骤3）、低温球化退火：入炉温度≤300℃，按≤50℃/h的升温速度升温至550℃~650℃，保温2h~8h，保温结束后再以≤80℃/h的升温速度升温至850℃~900℃，进行保温，保温时间按锻坯厚度计算，2h~3h/100mm，保温结束后以≤50℃/h的降温速度随炉冷，炉冷至600℃~700℃时进行保温，保温2h~20h，保温结束后再以≤50℃/h炉冷至300℃~400℃出炉空冷，空冷至室温。
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| CN202211602453.2A CN115786654A (zh) | 2022-12-14 | 2022-12-14 | 改善1Cr11MoV锻坯晶粒度粗大的退火工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202211602453.2A Pending CN115786654A (zh) | 2022-12-14 | 2022-12-14 | 改善1Cr11MoV锻坯晶粒度粗大的退火工艺 |
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- 2022-12-14 CN CN202211602453.2A patent/CN115786654A/zh active Pending
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