含钨奥氏体耐热钢管坯的锻造方法技术

本发明专利技术公开的含钨奥氏体耐热钢管坯的锻造方法，用于对含钨奥氏体耐热钢制成的钢锭实施锻造以用于制作管坯，锻造方法包括如下步骤：11)对钢锭实施表面预处理；12)将钢锭实施加热直至钢锭的温度为1180℃‑1250℃；13)对经过步骤12)加热的钢锭实施径向锻造，开锻温度为1100℃‑1250℃，终锻温度为950℃以上；14)对钢锭实施固溶热处理，热处理温度为1120‑1180℃，保温时间为1‑2小时。该方案能解决目前的锻造方法在对含钨奥氏体耐热钢管坯进行锻造存在的较容易导致管坯的内部出现裂纹和缺陷、管坯的晶粒度不均匀的问题。

Method for forging tungsten containing austenite heat-resistant steel pipe blank

The forging method of tungsten austenitic heat-resistant steel pipe blank containing the disclosed invention, for the implementation of tungsten forging made of austenitic heat-resistant steel ingot for making billet, forging method comprises the following steps: 11) the implementation of surface pretreatment on steel ingot; 12) will be implemented until the ingot ingot heating temperature of 1180 DEG 1250 DEG C; 13) after step 12) the implementation of the radial forging ingot heating, open forging temperature of 1100 DEG 1250 DEG C, the final forging temperature is above 950 DEG C; 14) the implementation of solution heat treatment of steel ingot, heat treatment temperature of 1120 1180 DEG C, the holding time is 1 hours 2. The scheme can solve the problem that the present forging method is easy to cause cracks and defects in the tube blank and the uneven grain size of the tube billet when forging the tungsten containing austenite heat resisting steel pipe blank.

【技术实现步骤摘要】
含钨奥氏体耐热钢管坯的锻造方法
本专利技术涉及钢材锻造
，尤其涉及含钨奥氏体耐热钢管坯的锻造方法。
技术介绍
奥氏体耐热钢由于具有优良的耐腐蚀、抗氧化及良好的机械性能而较多地应用于能源、化工等领域。由于含钨(W)奥氏体耐热钢具有较高的韧性、持久性强度、抗氧化性和高温组织稳定性，因此由含钨奥氏体耐热钢制成的无缝管可用于650℃-700℃超超临界火电机组锅炉的过热器和再热器生产。由于含钨奥氏体耐热钢中的钨元素固溶于基体，其高温固溶强化作用明显，因此能大幅提高钢的热变形激活能，增加高温变形抗力，降低热加工塑性，而且热加工温度范围较窄，最终增加了对其进行热加工的难度，对由含钨奥氏体耐热钢制成的管坯进行锻造是目前较难解决的工艺难题。传统的锻造方法通常采用快锻或自由锻的方式，锻造温度难以保证，尺寸控制精度较差，容易出现表面开裂的情况。采用径向锻造方法对管坯实施锻造可以保证锻造过程表面保持恒定温度，可以一火次成才，是较好的工艺选择，但是径向锻造工艺也会导致管坯内外变形不均匀，容易使得管坯的内部出现裂纹和缺陷、管坯的晶粒度不均匀的问题，最终导致管坯的质量难以满足要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术公开含钨奥氏体耐热钢管坯的锻造方法，以解决目前的锻造方法在对含钨奥氏体耐热钢管坯进行锻造存在的较容易导致管坯的内部出现裂纹和缺陷、管坯的晶粒度不均匀的问题。为解决上述技术问题，本专利技术公开如下技术方案：含钨奥氏体耐热钢管坯的锻造方法，用于对含钨奥氏体耐热钢制成的钢锭实施锻造以用于制作管坯，其特征在于，包括如下步骤：11)对所述钢锭实施表面预处理；12)将所述钢锭实施加热直至所述钢锭的温度为1180℃-1250℃；13)对经过步骤12)加热的所述钢锭实施径向锻造，开锻温度为1100℃-1250℃，终锻温度为950℃以上；14)对所述钢锭实施固溶热处理，热处理温度为1120-1180℃，保温时间为1-2小时。优选的，上述锻造方法中，步骤11)包括：去除所述钢锭表面深度尺寸或宽度尺寸大于0.5mm的裂纹、结疤或凹坑。优选的，上述锻造方法中，采用修磨的方式去除所述钢锭表面深度尺寸或宽度尺寸大于0.5mm的裂纹、结疤或凹坑。优选的，上述锻造方法，步骤12)包括：在加热炉的炉内温度低于700℃时将所述钢锭放入所述加热炉，然后进行第一次保温处理，第一次保温处理的时间为2-3小时；经过第一次保温处理之后进行第一次升温操作，将所述钢锭的温度升至950℃-1050℃，所述第一次升温操作的升温速度小于120℃/小时，然后进行第二次保温处理，第二次保温处理的时间为1-2小时；经过所述第二次保温处理之后进行第二次升温操作，将所述钢锭的温度升至1180-1250℃，然后再进行第三次保温处理，所述第三次保温处理的时间为设定时间，所述设定时间按照如下公式计算：t＝(0.5-0.7)*D，其中，t为设定时间，单位为min；D为经过表面预处理的所述钢锭的直径。优选的，上述锻造方法中，在所述加热炉的炉内温度为680℃时将所述钢锭放入所述加热炉，第一次保温处理的时间为2小时；第一次升温操作按照100℃/小时将所述钢锭升温至1000℃，且第二次保温处理的时间为1.5小时；第二次升温操作按照100℃/小时将所述钢锭升温至1220℃。优选的，上述锻造方法中，在所述加热炉的炉内温度为680℃时将所述钢锭放入所述加热炉，第一次保温处理的时间为3小时；第一次升温操作按照100℃/小时将所述钢锭升温至1000℃，且第二次保温处理的时间为2小时；第二次升温操作按照100℃/小时将所述钢锭升温至1230℃。优选的，上述锻造方法中，步骤13)采用多道次锻造实现径向锻造，具体包括：71)对所述钢锭实施第一道次的锻造，锻造频率为210-240次/分钟，第一道次的道次变形量为10-15％；72)对所述钢锭实施第二道次的锻造，锻造频率为90-120次/分钟，第二道次的道次变形量30-40％；73)对所述钢锭依次实施第三道次至第N-1道次的锻造，锻造频率为120-180次/分钟，此期间每次锻造的道次变形量为20-30％，N为正整数，且12≥N≥5；74)对所述钢锭实施第N道次的锻造，锻造频率为210-240次/分钟，第N道次的道次变形量为3-5％。本专利技术公开的含钨奥氏体耐热钢管坯的锻造方法的有益效果如下：本专利技术实施例公开的锻造方法依据本专利技术所涉及的含钨奥氏体耐热钢的初熔点为1280℃，影响热变形的主要析出相的最高溶解温度为900℃，通过大量热模拟压缩试验和拉伸试验，得知含钨奥氏体耐热钢在1100℃以上时材料的动态再结晶较为充分，含钨奥氏体的最佳热塑性加工温度区间为950-1250℃，在快应变速率条件下，变形量小于40％，依据上述条件将钢锭加热至1180-1250℃，然后再进行径向锻造，开锻温度1100-1250℃，终锻温度为950℃，最终再对钢锭实施固溶热处理，热处理温度为1120-1180℃，保温时间为1-2小时。通过上述锻造过程得到的含钨奥氏体耐热钢管坯的表面质量良好，管坯内外均无裂纹等缺陷，组织较为均匀，晶粒度达到目标要求的3-7级，可见，本专利技术实施例公开的锻造方法能解决目前的锻造方法在对含钨奥氏体耐热钢管坯进行锻造存在的较容易导致管坯的内部出现裂纹和缺陷、管坯的晶粒度不均匀的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或
技术介绍
中的技术方案，下面将对实施例或
技术介绍
描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例公开的含钨奥氏体耐热钢管坯的锻造方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例公开的钢锭实施加热的示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例公开含钨奥氏体耐热钢管坯的锻造方法，该锻造方法用于对含钨奥氏体耐热钢制成的钢锭实施锻造以用于制作管坯。需要说明的是，本专利技术实施例公开的锻造方法的钢锭的原料成分如下表一所示：本专利技术创造的专利技术人对具有上述原料成分的钢锭的材料特性和热加工特性进行研究，通过热力学软件计算，得知此含W奥氏体耐热钢的初熔点为1280℃，影响热变形的主要析出相的最高溶解温度为900℃；通过经过大量热模拟压缩实验和拉伸实验，得知1100℃以上时材料的动态再结晶较充分，合金最佳热塑性加工温度区间为950～1250℃，在快应变速率条件下，变形量应小于40％。请参考图1，本专利技术实施例公开的含钨奥氏体耐热钢管坯的锻造方法包括如下步骤：S100、对钢锭实施表面预处理。本步骤对钢锭实施表面预处理消除钢锭表面存在的缺陷，以确保后续产品的质量。可以采用的钢锭为电炉、AOD炉和LF炉冶炼的模铸3吨或5吨的八角锭，钢锭的直径可以选择400mm-800mm。本步骤中，通常用于去除钢锭表面的深度尺寸或宽度尺寸大于0.5mm的裂纹、结疤或凹坑。具体的，通常采用修磨的方式去除钢锭表面深度尺本文档来自技高网...

【技术保护点】
含钨奥氏体耐热钢管坯的锻造方法，用于对含钨奥氏体耐热钢制成的钢锭实施锻造以用于制作管坯，其特征在于，包括如下步骤：11)对所述钢锭实施表面预处理；12)将所述钢锭实施加热直至所述钢锭的温度为1180℃‑1250℃；13)对经过步骤12)加热的所述钢锭实施径向锻造，开锻温度为1100℃‑1250℃，终锻温度为950℃以上；14)对所述钢锭实施固溶热处理，热处理温度为1120‑1180℃，保温时间为1‑2小时。

【技术特征摘要】
1.含钨奥氏体耐热钢管坯的锻造方法，用于对含钨奥氏体耐热钢制成的钢锭实施锻造以用于制作管坯，其特征在于，包括如下步骤：11)对所述钢锭实施表面预处理；12)将所述钢锭实施加热直至所述钢锭的温度为1180℃-1250℃；13)对经过步骤12)加热的所述钢锭实施径向锻造，开锻温度为1100℃-1250℃，终锻温度为950℃以上；14)对所述钢锭实施固溶热处理，热处理温度为1120-1180℃，保温时间为1-2小时。2.根据权利要求1所述的锻造方法，其特征在于，步骤11)包括：去除所述钢锭表面深度尺寸或宽度尺寸大于0.5mm的裂纹、结疤或凹坑。3.根据权利要求2所述的锻造方法，其特征在于，采用修磨的方式去除所述钢锭表面深度尺寸或宽度尺寸大于0.5mm的裂纹、结疤或凹坑。4.根据权利要求1所述的锻造方法，其特征在于，步骤12)包括：在加热炉的炉内温度低于700℃时将所述钢锭放入所述加热炉，然后进行第一次保温处理，第一次保温处理的时间为2-3小时；经过第一次保温处理之后进行第一次升温操作，将所述钢锭的温度升至950℃-1050℃，所述第一次升温操作的升温速度小于120℃/小时，然后进行第二次保温处理，第二次保温处理的时间为1-2小时；经过所述第二次保温处理之后进行第二次升温操作，将所述钢锭的温度升至1180-1250℃，然后再进行第三次保温处理，所述第三次保温处理的时间为设定时间，所述设定时间按照如下公式计算：t＝(0.5-...

【专利技术属性】
技术研发人员：李阳，方旭东，高建兵，夏焱，王志斌，李建民，
申请(专利权)人：太原钢铁集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14