本發(fā)明涉及一種消除4cr13不銹鋼環(huán)軋件退火態(tài)網(wǎng)碳的工藝方法，適用于精密鍛造領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

4cr13系屬馬氏體不銹鋼，是一種應(yīng)用廣泛的模具鋼。該材料在鍛造過程中若終鍛溫度過高以及冷速緩慢，便回有珠光體在轉(zhuǎn)變前析出二次碳化物，應(yīng)沿奧氏體晶界分布形成不同程度的網(wǎng)狀碳化物，此網(wǎng)狀碳化物一旦形成不論后續(xù)退火、或是淬火都難以消除。

目前行業(yè)內(nèi)對4cr13鍛件多以球化退火作為預(yù)處理工藝，很難從根本上消除顯微組織下網(wǎng)狀碳化物，退火態(tài)的網(wǎng)狀碳化物的存在對后續(xù)機(jī)加工有很大影響，在后續(xù)的淬火過程中也難以消除，網(wǎng)狀碳化物的存在弱化了晶界之間的強(qiáng)度，進(jìn)而使產(chǎn)品的疲勞強(qiáng)度降低，開裂風(fēng)向增大，產(chǎn)生折斷、開裂以及使用壽命低等致命問題；對一些要求較高的環(huán)模產(chǎn)品，鍛后熱處理多采用兩次退火或者正火+回火，雖在一定程度上減少了顯微組織下的網(wǎng)狀碳化物，但同時(shí)大幅增加了生產(chǎn)成本、降低了生產(chǎn)效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種消除4cr13不銹鋼環(huán)軋件退火態(tài)網(wǎng)碳的工藝方法，通過控制終鍛溫度和冷卻速度，有效地避免了4cr13不銹鋼在鍛后冷卻過程中產(chǎn)生網(wǎng)狀碳化物的產(chǎn)生，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是：一種消除4cr13不銹鋼環(huán)軋件退火態(tài)網(wǎng)碳的工藝方法，其特征在于：包括如下工藝步驟：

(1)切割：將4cr13不銹鋼切割成環(huán)軋件坯料；

(2)鍛造：鍛造時(shí)間＜3min，始鍛溫度為1180℃，終鍛溫度≥900℃；

(3)快速冷卻：采用8％-12％的淬火液將熱鍛件快速冷卻至500-600℃；

(4)球化退火：按照80℃/h程序升溫至870℃保溫6h，再按15℃/h緩慢爐冷至730℃，保溫5h，然后以＜15℃/h的速度緩慢冷至500℃停爐，隨爐冷卻至300℃出爐分散空冷；

(5)得到組織均勻的4cr13不銹鋼鍛件。

作為優(yōu)選，所述4cr13不銹鋼中c含量為0.4-0.5％，cr含量為12-14％。

采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明具有以下的有益效果：本發(fā)明通過控制環(huán)軋件的終鍛溫度，并且采用一定濃度的聚合物淬火液實(shí)現(xiàn)熱鍛件的快速冷卻，有效的避免了4cr13不銹鋼在鍛件冷卻過程中產(chǎn)生網(wǎng)狀碳化物的產(chǎn)生，球化退火后顯微組織網(wǎng)狀碳化物評級可達(dá)到4.2-4.1級。該工藝方法簡單易行，能夠有效的提高生產(chǎn)效率并避免馬氏體不銹鋼網(wǎng)狀碳化物的產(chǎn)生，能大幅改善4cr13環(huán)軋件類產(chǎn)品的鉆屑性能，提高產(chǎn)品的疲勞強(qiáng)度，降低開裂風(fēng)險(xiǎn)，提高產(chǎn)品的壽命。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1光學(xué)放大倍數(shù)為500×的球化級別圖；

圖2為實(shí)施例1光學(xué)放大倍數(shù)為200×的球化級別圖；

圖3為實(shí)施例2光學(xué)放大倍數(shù)為500×的球化級別圖；

圖4為實(shí)施例2光學(xué)放大倍數(shù)為200×的球化級別圖；

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

一種消除4cr13不銹鋼環(huán)軋件退火態(tài)網(wǎng)碳的工藝方法的實(shí)施例如下：

實(shí)施例1：包括如下工藝步驟：

(1)切割：將4cr13不銹鋼切割成環(huán)軋件坯料；

(2)鍛造：鍛造時(shí)間40s，始鍛溫度為1180℃，終鍛溫度1032℃；

(3)快速冷卻：采用8％-12％的淬火液將熱鍛件快速冷卻至550℃，冷卻時(shí)間為10s；

(4)球化退火：按照80℃/h程序升溫至870℃保溫6h，再按15℃/h緩慢爐冷至730℃，保溫5h，然后以＜15℃/h的速度緩慢冷至500℃停爐，隨爐冷卻至300℃出爐分散空冷；

(5)得到組織均勻的4cr13不銹鋼鍛件，如圖1所示，球化等級為2.3，如圖2所示，網(wǎng)狀碳化物評級為4.2。

實(shí)施例2：包括如下工藝步驟：

(1)切割：將4cr13不銹鋼切割成環(huán)軋件坯料；

(2)鍛造：鍛造時(shí)間85s，始鍛溫度為1180℃，終鍛溫度950℃；

(3)快速冷卻：采用8％-12％的淬火液將熱鍛件快速冷卻至569℃，冷卻時(shí)間為15s；

(4)球化退火：按照80℃/h程序升溫至870℃保溫6h，再按15℃/h緩慢爐冷至730℃，保溫5h，然后以＜15℃/h的速度緩慢冷至500℃停爐，隨爐冷卻至300℃出爐分散空冷；

(5)得到組織均勻的4cr13不銹鋼鍛件，如圖3所示，球化等級為2.3，如圖4所示，網(wǎng)狀碳化物評級為4.2。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過控制環(huán)軋件的終鍛溫度，并且采用一定濃度的聚合物淬火液實(shí)現(xiàn)熱鍛件的快速冷卻，有效的避免了4cr13不銹鋼在鍛件冷卻過程中產(chǎn)生網(wǎng)狀碳化物的產(chǎn)生，球化退火后顯微組織網(wǎng)狀碳化物評級可達(dá)到4.2-4.1級。該工藝方法簡單易行，能夠有效的提高生產(chǎn)效率并避免馬氏體不銹鋼網(wǎng)狀碳化物的產(chǎn)生，能大幅改善4cr13環(huán)軋件類產(chǎn)品的鉆屑性能，提高產(chǎn)品的疲勞強(qiáng)度，降低開裂風(fēng)險(xiǎn)，提高產(chǎn)品的壽命。

以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種消除4Cr13不銹鋼環(huán)軋件退火態(tài)網(wǎng)狀碳化物碳的工藝方法，包括以下工藝步驟：切割?鍛造?快速冷卻?球化退火，其中始鍛溫度為1180℃，終鍛溫度≥900℃，采用8％?12％的淬火液將熱鍛件快速冷卻至500?600℃，通過控制終鍛溫度和冷卻速度，有效地避免了4Cr13不銹鋼在鍛后冷卻過程中網(wǎng)狀碳化物的產(chǎn)生，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：戚大濤;錢進(jìn);白文平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇翔能科技發(fā)展有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2016.12.22
技術(shù)公布日：2017.08.18