一種NiCrMoV鋼鍛件的熱處理方法及其鍛件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種NiCrMoV鋼鍛件的熱處理方法及其鍛件，其為鍛后晶粒細(xì)化的預(yù)熱處理方法，包括如下步驟：鍛件鍛造工藝結(jié)束；鍛件臨界區(qū)高溫正火；退火處理。對(duì)NiCrMoV鋼鍛件進(jìn)行處理，能夠有效地消除或降低組織遺傳的影響，細(xì)化晶粒，為最終熱處理做好組織準(zhǔn)備。采用本發(fā)明對(duì)NiCrMoV鋼鍛件進(jìn)行鍛后預(yù)熱處理，組織狀態(tài)得到明顯改善，晶粒明顯細(xì)化，能有效保證最終熱處理后鍛件的性能，提高鍛件性能的穩(wěn)定性。
【專利說(shuō)明】—種NiCrMoV鋼鍛件的熱處理方法及其鍛件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及NiCrMoV鋼鍛件制造領(lǐng)域，具體涉及一種NiCrMoV鋼鍛件的熱處理方法及其鍛件，以細(xì)化晶粒，為最終性能熱處理做好組織準(zhǔn)備。
【背景技術(shù)】
[0002]NiCrMoV鋼具有高淬透性，奧氏體化后，直徑1000mm甚至更大的鍛件，鍛停后采用空冷或爐冷處理，心部也只能得到以貝氏體為主的組織，而靠近鍛件表面處則以針狀下貝氏體組織為主。
[0003]由于鍛件組織為粗晶的非平衡組織，直接進(jìn)行終熱處理時(shí)將因組織遺傳而保留原始的粗晶狀態(tài)，造成鍛件機(jī)械性能下降，也使鍛件超聲波探傷時(shí)的波形出現(xiàn)草狀波，干擾缺陷信號(hào)，使鍛件內(nèi)部質(zhì)量的判斷出現(xiàn)困難，甚至無(wú)法判斷的現(xiàn)象。因此，NiCrMoV鋼大型鍛件必須經(jīng)過(guò)鍛后預(yù)熱處理，主要目的是消除組織遺傳，細(xì)化晶粒。[0004]組織遺傳是指粗晶的非平衡原始組織(馬氏體、貝氏體等)在一定的加熱條件下重新奧氏體化，繼承和恢復(fù)了原始粗大晶粒的現(xiàn)象，在NiCrMoV鋼這類奧氏體穩(wěn)定性極高的鋼中極易發(fā)生。
[0005]一般認(rèn)為，再加熱奧氏體化過(guò)程中形成的針狀?yuàn)W氏體越多，由于這些針狀?yuàn)W氏體的空間取向一致，就越容易恢復(fù)原始粗大的奧氏體晶粒，而如果形成較多球形奧氏體，則可打亂原來(lái)有序的空間取向，阻止粗大奧氏體晶粒的恢復(fù)。
[0006]研究表明，鋼的非平衡組織以很慢的速度(≤2~3°C /min)加熱時(shí)，易于生成針形奧氏體并造成組織遺傳；當(dāng)以中等速度(100~300°C /min)加熱時(shí)，易于生成球形奧氏體，無(wú)組織遺傳發(fā)生；如果加熱速度極快(> 100~500°C/s)，則鋼的非平衡組織將以馬氏體逆轉(zhuǎn)變的方式直接復(fù)原至原奧氏體晶粒的形態(tài)與取向。
[0007]由于大型鍛件內(nèi)部升溫速度很慢，必須采用鍛后預(yù)熱處理的方法消除組織遺傳，為最終熱處理提供合適的晶粒尺寸，以使鍛件內(nèi)部性能指標(biāo)得到保證。
[0008]影響組織遺傳的因素很多，研究表明，奧氏體化溫度、加熱速度、原始奧氏體晶粒度、奧氏體化次數(shù)、原始組織、化學(xué)成分等對(duì)組織遺傳都有影響，因此消除組織遺傳、細(xì)化晶粒的工藝措施大多從以上各方面加以考慮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種NiCrMoV鋼鍛件的熱處理方法及其鍛件，消除或減小組織遺傳作用對(duì)NiCrMoV鋼鍛件性能的不利影響，具體技術(shù)方案如下:
[0010]一種NiCrMoV鋼鍛件的熱處理方法，包括如下步驟:
[0011](I)鍛件鍛造工藝結(jié)束；
[0012](2)鍛件臨界區(qū)高溫正火；
[0013](3)退火處理。
[0014]進(jìn)一步地，其為鍛后晶粒細(xì)化的預(yù)熱處理方法。[0015]進(jìn)一步地，步驟(2)中采用750°C -AC3區(qū)間正火，步驟(3)中采用軟化退火。
[0016]進(jìn)一步地，步驟(2)中具體包括如下步驟:
[0017](2-1)將鍛件直接熱送裝爐；
[0018](2-2)冷卻至鍛件表面200°C，低溫緩慢加熱，350-400°C左右均溫保持，防止冷脆裂紋；
[0019](2-3)加熱爐以最大功率升溫至750°C -AC3區(qū)間。
[0020]進(jìn)一步地，步驟(2-2)和(2-3)之間還包括步驟:緩慢加熱至650-670°C左右均溫保持。
[0021]進(jìn)一步地，步驟(3)中具體包括如下步驟:
[0022](3-1)在 750°C -AC3 區(qū)間均溫、保溫；
[0023](3-2 )空冷至鍛件表面200 V左右；
[0024](3-3 )加熱至660 土 20 V左右均溫保溫。
[0025]進(jìn)一步地，各段均溫保溫時(shí)間可根據(jù)鍛件尺寸或有限元數(shù)值模擬結(jié)果確定。
[0026]一種NiCrMoV鋼鍛件，其由按照質(zhì)量百分比包括0.34%的C，0.32%的Si，0.29%的Mn, 0.005% 的 P, 0.004% 的 S，1.24% 的 Cr, 3.26% 的 Ni, 0.38% 的 Mo, 0.14% 的 V 的鍛件經(jīng)過(guò)上述NiCrMoV鋼鍛件的熱處理方法處理后得到。
[0027]與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明對(duì)NiCrMoV鋼鍛件進(jìn)行處理，能夠有效地消除或降低組織遺傳的影響，細(xì)化晶粒，為最終熱處理做好組織準(zhǔn)備。采用本發(fā)明對(duì)NiCrMoV鋼鍛件進(jìn)行鍛后預(yù)熱處理，組織狀態(tài)得到明顯改善，晶粒明顯細(xì)化，能有效保證最終熱處理后鍛件的性能，提高鍛件性能的穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1實(shí)施例1鍛件原始晶粒狀態(tài)(L O級(jí)，100 X )
[0029]圖2實(shí)施例1臨界區(qū)高溫正火+退火工藝(770°C X 15h正火+ 670°C X6h退火)
[0030]圖3實(shí)施例1預(yù)備熱處理后鍛件晶粒狀態(tài)(8.5級(jí)，100X )
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面根據(jù)鍛件鍛后采用臨界區(qū)高溫正火+退火的預(yù)備熱處理工藝，包括7500C -AC3區(qū)間正火+軟化退火。所述的熱處理方法的具體技術(shù)方案是:鍛造工藝結(jié)束后，將鍛件直接熱送裝爐一冷卻至鍛件表面200°C，低溫緩慢加熱，350-400°C左右均溫保持，以防止冷脆裂紋一再緩慢加熱至650-670°C左右均溫保持(此步可省略)一然后加熱爐以最大功率升溫至750°C -AC3區(qū)間一在750°C -AC3區(qū)間均溫、保溫一空冷至鍛件表面200°C左右—加熱至660±20°C左右均溫保溫。各段均溫保溫時(shí)間可根據(jù)鍛件尺寸或有限元數(shù)值模擬結(jié)果確定。附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，其為本發(fā)明多種實(shí)施方式中的一種優(yōu)選實(shí)施例。
[0032]實(shí)施例1為實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行的試驗(yàn)，試驗(yàn)鋼成分如表1所示，鍛造后原始晶粒狀態(tài)如圖1所示，按圖2所示臨界區(qū)高溫正火+退火工藝對(duì)鍛件進(jìn)行預(yù)備熱處理，預(yù)備熱處理后的晶粒狀態(tài)如圖3所示，可以看出，采用本發(fā)明對(duì)鍛件進(jìn)行處理后，晶粒明顯細(xì)化。
[0033]表1實(shí)施例1鍛件化學(xué)成分(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，wt-%)
[0034]
【權(quán)利要求】
1.一種NiCrMoV鋼鍛件的熱處理方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)鍛件鍛造工藝結(jié)束； (2)鍛件臨界區(qū)高溫正火； (3)退火處理。
2.如權(quán)利要求1所述的NiCrMoV鋼鍛件的熱處理方法，其特征在于，其為鍛后晶粒細(xì)化的預(yù)熱處理方法。
3.如權(quán)利要求1或2所述的NiCrMoV鋼鍛件的熱處理方法，其特征在于，步驟(2)中采用750°C -AC3區(qū)間正火，步驟(3)中采用軟化退火。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的NiCrMoV鋼鍛件的熱處理方法，其特征在于，步驟(2)中具體包括如下步驟: (2-1)將鍛件直接熱送裝爐； (2-2)冷卻至鍛件表面200°C，低溫緩慢加熱，350-400°C左右均溫保持，防止冷脆裂紋； (2-3)加熱爐以最大功率升溫至750°C -AC3區(qū)間。
5.如權(quán)利要求4所述的NiCrMoV鋼鍛件的熱處理方法，其特征在于，步驟(2_2)和(2-3)之間還包括步驟:緩慢加熱至650-670°C左右均溫保持。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的NiCrMoV鋼鍛件的熱處理方法，其特征在于，步驟(3)中具體包括如下步驟: (3-1)在750°C -AC3區(qū)間均溫、保溫； (3-2)空冷至鍛件表面200°C左右； (3-3)加熱至660±20°C左右均溫保溫。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的NiCrMoV鋼鍛件的熱處理方法，其特征在于，各段均溫保溫時(shí)間可根據(jù)鍛件尺寸或有限元數(shù)值模擬結(jié)果確定。
8.一種NiCrMoV鋼鍛件，其特征在于，其由按照質(zhì)量百分比包括0.34%的C，0.32%的Si，0.29% 的 Mn, 0.005% 的 P, 0.004% 的 S，1.24% 的 Cr, 3.26% 的 Ni，0.38% 的 Mo, 0.14% 的 V的鍛件經(jīng)過(guò)權(quán)利要 求1-7所述NiCrMoV鋼鍛件的熱處理方法處理后得到。
【文檔編號(hào)】C21D6/00GK103911493SQ201410142944
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】鐘斌, 江波, 陳剛, 趙海, 孫曼麗 申請(qǐng)人:馬鋼(集團(tuán))控股有限公司, 馬鞍山鋼鐵股份有限公司