2507超级双相不锈钢铸坯的开坯锻造方法技术

本发明专利技术涉及一种2507超级双相不锈钢铸坯的开坯锻造方法，属于双相不锈钢热加工技术领域，解决了小型钢锭开坯过程中的开裂问题，所述开坯锻造方法包括：步骤一、将铸造100kg～300kg的2507超级双相不锈钢铸坯装入炉中；步骤二、采用阶梯加热方式对2507超级双相不锈钢铸坯进行加热升温；步骤三、采用两火锻造对加热升温后的2507超级双相不锈钢铸坯进行开坯；所述两火锻造包括第一火锻造、回炉均温和第二火锻造；所述第一火锻造和第二火锻造的终锻温度均大于等于1050℃。本发明专利技术能够得到坯料表面质量优良的2507超级双相不锈钢钢坯。

2507 bloom forging method for super duplex stainless steel casting blank

The invention relates to a 2507 super double phase stainless steel billet forging method, which belongs to the field of double phase stainless steel hot processing technology and solves the problem of cracking in the process of small ingot billet. The method includes step 1, the 2507 super double phase stainless steel cast billet of 100kg to 300kg is loaded into the furnace; Two, heating the 2507 super duplex stainless steel billet by step heating; step three, using two fire forging to open the billet of the 2507 super duplex stainless steel billet after heating up; the two fire forging includes the first fire forging, the return temperature of the furnace and the second fire forging, and the first fire forging and the second fire forging. The final forging temperature is equal to 1050. The invention can obtain 2507 super duplex stainless steel billets with good surface quality.

【技术实现步骤摘要】
2507超级双相不锈钢铸坯的开坯锻造方法
本专利技术涉及双相不锈钢热加工
，尤其涉及一种2507超级双相不锈钢开坯锻造方法。
技术介绍
2507超级双相不锈钢的PREN值大于40，具有优异的耐腐蚀性能，特别适合在严苛的氯离子腐蚀环境中使用，但由于2507双相不锈钢中合金含量高，N含量在1500～3500ppm之间，高温下组织中奥氏体和铁素体协调变形，热加工过程中容易发生表面开裂现象。目前，2507钢锭的重量一般为1.5吨以下，相对较大型的2507超级双相不锈钢钢锭如0.75～1.5吨钢锭，一般采用开坯轧制工艺，如专利号201310064533.1公开的“超级双相不锈钢钢锭热加工开坯的生产方法”，但该专利并不适用于小型钢锭，由于较大型的2507超级双相不锈钢钢锭与小型钢锭两者的尺寸、铸态组织均存在较大差异，设计思路不同，通常情况下，大型钢锭的生产方法无法应用于小型钢锭。针对100kg～300kg的小型钢锭，目前主要是采用锻造工艺，但小型钢锭铸态枝晶组织发达，在开坯锻造过程中易出现开裂或裂纹现象。
技术实现思路
鉴于上述分析，本专利技术的目的在于，提供一种2507超级双相不锈钢铸坯的开坯锻造方法，以克服小型2507超级双相不锈钢铸坯在开坯锻造过程易出现裂纹或开裂技术问题。为了达到上述目的，本专利技术采用阶梯加热方式对100kg～300kg的2507超级双相不锈钢铸坯进行加热，即针对不同的温度区间，采用不同的加热速率进行加热，避免超级双相不锈钢中的σ脆性相析出引起加热时开裂；采用两火锻造工艺，破碎铸态组织，消除铸态组织缺陷，细化和均匀化两相组织，提高锻造材料的塑性。主要是通过以下技术方案实现：一种2507超级双相不锈钢铸坯的开坯锻造方法，所述开坯锻造方法包括：步骤一、将铸造100kg～300kg的2507超级双相不锈钢铸坯装入炉中；步骤二、采用阶梯加热方式对2507超级双相不锈钢铸坯进行加热升温；步骤三、采用两火锻造对加热升温后的2507超级双相不锈钢铸坯进行开坯；所述两火锻造包括第一火锻造、回炉均温和第二火锻造；所述第一火锻造和第二火锻造的终锻温度均大于等于1050℃。本专利技术有益效果如下：本专利技术在锻造开坯前，采用阶梯加热式对2507超级双相不锈钢铸坯进行加热，避免了超级双相不锈钢中σ脆性相析出。采用两火锻造，消除了小型锭型铸态组织影响，提高了钢的塑性，使得两相组织得以进一步均匀化。回炉加温消除第一火锻造的加工硬化，再一次均匀化奥氏体和铁素体，提高二火锻造的热塑性，降低开裂几率。两火锻造的终锻温度均大于等于1050℃，避开了脆性相析出的温度区间，两相比例接近(如40％～60％)，更容易变形。采用本专利技术，能够得到不同断面尺寸的2507超级双相不锈钢钢坯，该钢坯表面平整，无裂纹或开裂，质量优良，周期短，且成坯率高达95％以上。在上述方案的基础上，本专利技术还做了如下改进：进一步的，所述步骤二中，其加热升温过程为：以62～65℃/h的升温速度，将入炉温度升温至800℃后第一次保温；再以200℃/h～300℃/h升温速度，从800℃升温至950℃；最后，以110℃/h～150℃/h的升温速度，从950℃升温至1150℃或1200℃后第二次保温。采用上述进一步方案的有益效果是：本专利技术通过对加热速度和加热温度等工艺条件进行改进，即将整个加热处理，分成三个加热温度区，采用3种不同的升温速度，实行分段加热控制，一方面可以保证2507超级双相不锈钢铸坯内外受热均匀，避免过热，有利于减小后续提高加热速度引起热裂风险；另一方面，使钢锭快速通过该敏感温度区域，防止超级双相不锈钢中σ脆性相的析出导致开裂或裂纹；同时，细化和均匀化钢中的两相组织，保证两相(奥氏体和铁素体)组织均匀性，提高其塑性，从而避免奥氏体和铁素体的热加工变形的不同而发生各向异性并在相界处开裂。进一步，步骤二中，所述入炉温度为500℃～600℃，这样可缩短加热周期，降低燃料消耗，且金属烧损少。进一步，所述第一次保温时间为0.5～1.5小时，使得坯料内外受热更均匀，避免过热，有利于减小后续提高加热速度引起热裂问题。进一步，步骤二中，800℃～950℃之间的升温速度为230℃/h～280℃。进一步，步骤二中，950℃～1200℃或950℃～1150℃之间的升温速度为120℃/h～140℃/h。进一步，步骤二中，所述第二次保温时间为2～3小时，进一步提高钢坯料中两相组织的均匀性。进一步，步骤三中，所述第一火锻造的累计变形量为30％～50％；所述第二火锻造的累计变形量为50％～70％，这样有利于晶粒细化，从而提高超级双相不锈钢的塑性。进一步，步骤三中，所述回炉均温(第一火锻造和第二火锻造之间的保温时间)的时间为1～2小时，一方面可避免保温时间短，不能保证第二火锻造的终锻温度；另一方面可防止保温时间过长，两相组织长大，造成两相塑性差异，引起第二火锻造时的开裂或裂纹。进一步，步骤一前，所述开坯锻造方法还包括：对2507双相不锈钢铸坯表面进行扒皮处理，以去除铸坯表面缺陷，防止表面缺陷在2507双相不锈钢后期锻造过程中进一步扩展、加重。本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为本专利技术的阶梯加热过程中的升温曲线示意图；图2为实施例1的开坯锻造前和开坯锻造前后的2507双相不锈钢表面效果图。具体实施方式下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理，并非用于限定本专利技术的范围。本实施例给出了一种2507超级双相不锈钢铸坯的开坯锻造方法，具体包括：步骤一、将铸造100kg～300kg的2507超级双相不锈钢铸坯装入炉中。本步骤中的入炉温度设定为500℃～600℃，这样一方面可以缩短加热周期，降低燃料消耗，另一方面降低金属烧损率。步骤二、采用阶梯加热方式对2507超级双相不锈钢铸坯进行升温。本步骤将整个加热过程，参考图1，分成三个加热温度区，采用3种不同的升温速度，实行分段控制，其加热升温过程具体为：(1)以62～65℃/h的升温速度，将入炉温度升温至800℃后第一次保温。这样可以保证2507超级双相不锈钢铸坯均匀受热，并使坯料内外温度更均匀，有利于减小后续提高加热速度引起热裂风险。(2)再以200℃/h～300℃/h升温速度，从800℃升温至950℃。我们经过多次反复试验，发现超级双相不锈钢铸坯在开坯锻造过程中，存在σ脆性相相对析出较为集中的敏感温度区域，而该σ脆性相的析出容易导致加热过程出现开裂或裂纹。因此，为了防止加热过程中析出σ脆性相，以降低σ脆性相的析出造成的开裂或出现裂纹的风险，就必须保证钢锭能够快速通过该敏感温度区域。当将该敏感温度区域内的升温速度控制在200℃/h～300℃/h范围时，就能保证钢锭快速通过该敏感温度区域，避免σ脆性相的析出，从而降低σ脆性相的析出造成的开裂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种2507超级双相不锈钢铸坯的开坯锻造方法，其特征在于，所述开坯锻造方法包括：步骤一、将铸造100kg～300kg的2507超级双相不锈钢铸坯装入炉中；步骤二、采用阶梯加热方式对2507超级双相不锈钢铸坯进行加热升温；步骤三、采用两火锻造对加热升温后的2507超级双相不锈钢铸坯进行开坯；所述两火锻造包括第一火锻造、回炉均温和第二火锻造；所述第一火锻造和第二火锻造的终锻温度均大于等于1050℃。

【技术特征摘要】
1.一种2507超级双相不锈钢铸坯的开坯锻造方法，其特征在于，所述开坯锻造方法包括：步骤一、将铸造100kg～300kg的2507超级双相不锈钢铸坯装入炉中；步骤二、采用阶梯加热方式对2507超级双相不锈钢铸坯进行加热升温；步骤三、采用两火锻造对加热升温后的2507超级双相不锈钢铸坯进行开坯；所述两火锻造包括第一火锻造、回炉均温和第二火锻造；所述第一火锻造和第二火锻造的终锻温度均大于等于1050℃。2.根据权利要求1所述的开坯锻造方法，其特征在于，所述步骤二中，加热升温过程为：以62～65℃/h的升温速度，将入炉温度升温至800℃后第一次保温；再以200℃/h～300℃/h升温速度，从800℃升温至950℃；最后，以110℃/h～150℃/h的升温速度，从950℃升温至1150℃或1200℃后第二次保温。3.根据权利要求2所述的开坯锻造方法，其特征在于，步骤二中，所述入炉温度为500℃～600℃。4.根据权利要求2所述的开坯锻造方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈颖，杨忠民，王慧敏，李昭东，曹燕光，雍岐龙，
申请(专利权)人：钢铁研究总院，中联先进钢铁材料技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11