一种提高奥氏体不锈钢管弯曲性能的形变热处理方法技术

本发明专利技术涉及一种提高奥氏体不锈钢管弯曲性能的形变热处理方法，包括以下步骤，再结晶处理、低温热拉伸处理、高温回复处理、固溶处理、淬火处理。本发明专利技术的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种提高奥氏体不锈钢管弯曲性能的形变热处理方法。能的形变热处理方法。

【技术实现步骤摘要】
一种提高奥氏体不锈钢管弯曲性能的形变热处理方法


[0001]本专利技术涉及奥氏体不锈钢热处理
，尤其涉及一种提高奥氏体不锈钢管弯曲性能的形变热处理方法。

技术介绍

[0002]弯曲变形是金属管材用于复杂零件制造的常见操作。除了形状特征要求和成型工艺参数之外，材料微观组织特征也是影响金属管材曲弯变形能力的一个重要因素。
[0003]通常情况下，金属管材弯曲变形能力主要取决于位错滑移难易程度。一般来说，当外加载荷平行作用于滑移面时，对位错滑移最为有利。对于位错滑移面为<111>密排晶面的面心立方金属管材来说，当其发生弯曲塑性变形时，剪切应力主要平行于管材横截面。这表明，要想获得更加优良的弯曲变形能力，需要调控管材中<111>晶面取向，使其普遍平行于横截面。
[0004]此外，面心立方金属经一定程度冷拉变形后，材料中晶向<111>逐渐沿拉拔方向择优排列，形成<111>丝织构，其体积分数甚至能高达90％。进一步根据晶体学知识可知，<111>晶向垂直于<111>晶面，也就是，<111>晶面取向平行于横截面，这正好符合弯曲变形所需的晶体取向要求。然而，由于冷变形金属中已经引入极高的位错密度，产生加工硬化现象，难以进一步弯曲变形。
[0005]对于面心立方晶格类型的奥氏体不锈钢无缝管材工业化生产工艺来说，一般通过变形量达10
‑
60％冷轧或冷拉操作，使其达到最终管材尺寸要求，再进行固溶处理，然而在固溶处理的高温作用下，冷拉或冷轧变形引入的极高形变储能，促使奥氏体不锈钢管主要以重新形核的方式发生不连续再结晶而形成随机取向的晶粒组织，并不能将冷变形产生的织构特征充分保留下来。因而，在常规生产条件下，奥氏体不锈钢管的弯曲性能还有进一步提高的空间。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种提高奥氏体不锈钢管弯曲性能的形变热处理方法。
[0007]实现本专利技术目的的技术方案是：一种提高奥氏体不锈钢管弯曲性能的形变热处理方法，包括以下步骤，
[0008]再结晶处理，将冷变形奥氏体不锈钢管进行加热处理，随后冷却至室温；
[0009]低温热拉伸处理，将经再结晶处理后的奥氏体不锈钢管在低温下进行热拉伸变形，随后在空气中冷却至室温；
[0010]高温回复处理，对低温热拉伸处理后的奥氏体不锈钢管进行高温加热；
[0011]固溶处理，对高温回复处理后的奥氏体不锈钢管继续加热进行固溶处理；
[0012]淬火处理，将固溶处理后的奥氏体不锈钢管，采用快速冷却方式进行淬火处理。
[0013]更优地，所述再结晶处理步骤中的加热处理在还原性保护气氛中进行。
[0014]更优地，所述再结晶处理步骤中，加热处理的温度为700
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800℃，保温时间为30
‑
60min。
[0015]更优地，所述再结晶处理步骤中的冷却至室温是在空气中进行冷却。
[0016]更优地，所述低温热拉伸处理中的热拉伸变形温度为300
‑
400℃。
[0017]更优地，所述低温热拉伸处理中的热拉伸变形的伸长量为10
‑
30％，热拉伸变形的拉伸速度为1
‑
5mm/min。
[0018]更优地，所述高温回复处理的高温加热在还原性保护气氛中。
[0019]更优地，所述高温回复处理的高温加热温度为500
‑
600℃，保温时间为1
‑
2h。
[0020]更优地，所述固溶处理中的加热温度为1000
‑
1100℃，保温时间为10
‑
30min。
[0021]更优地，所述快速冷却方式为喷吹还原性保护气。
[0022]采用上述技术方案后，本专利技术具有以下积极的效果：本专利技术能够显著增大材料中<111>丝织构的体积分数，由此改善管材弯曲性能，这将进一步扩大奥氏体不锈钢管的应用范围。
具体实施方式
[0023]本专利技术包括以下步骤，再结晶处理，将冷变形奥氏体不锈钢管进行加热处理，随后冷却至室温；所述再结晶处理步骤中的加热处理在还原性保护气氛中进行。所述再结晶处理步骤中，加热处理的温度为700
‑
800℃，保温时间为30
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60min。所述再结晶处理步骤中的冷却至室温是在空气中进行冷却。本步骤主要是通过使冷变形奥氏体不锈钢管在还原性保护气氛中进行加热处理，使之发生再结晶，从而获得小尺寸、等轴晶粒组织，以便提高其塑性变形能力，为后续热拉伸变形打下基础。
[0024]低温热拉伸处理，将经再结晶处理后的奥氏体不锈钢管在低温下进行热拉伸变形，随后在空气中冷却至室温；所述低温热拉伸处理中的热拉伸变形温度为300
‑
400℃。所述低温热拉伸处理中的热拉伸变形的伸长量为10
‑
30％，热拉伸变形的拉伸速度为1
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5mm/min。在300
‑
400℃温度下进行热拉伸变形，既能显著提高材料中<111>丝织构体积分数，又因发生动态回复而不会累积过高的形变储能。
[0025]高温回复处理，对低温热拉伸处理后的奥氏体不锈钢管进行高温加热；所述高温回复处理的高温加热在还原性保护气氛中。所述高温回复处理的高温加热温度为500
‑
600℃，保温时间为1
‑
2h。以进一步降低热拉伸变形产生的形变储能，同时通过抑制静态再结晶而不会显著降低材料中<111>丝织构体积分数。
[0026]固溶处理，对高温回复处理后的奥氏体不锈钢管继续在还原性保护气氛中加热进行固溶处理。所述固溶处理中的加热温度为1000
‑
1100℃，保温时间为10
‑
30min，使之以原位形核方式发生再结晶为主，由此保留更高的<111>丝织构体积分数。
[0027]淬火处理，将固溶处理后的奥氏体不锈钢管，采用快速冷却方式进行淬火处理，获得过饱和固溶体，从而获得良好的晶间腐蚀抗力。对于小口径、细长管材，所述快速冷却方式为喷吹还原性保护气。
[0028]本专利技术选择外径
×
壁厚为φ16mm
×
1mm的冷轧状态316L奥氏体不锈钢管作为试验材料，化学成为见表1。
[0029][0030]再结晶处理、固溶处理、淬火处理等采用的还原性保护气氛均为氨分解气氛；
[0031]按GB/T 244
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2008《金属管弯曲试验方法》测试不锈钢管的弯曲性能。管材测试在弯曲直径为2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高奥氏体不锈钢管弯曲性能的形变热处理方法，其特征在于：包括以下步骤，再结晶处理，将冷变形奥氏体不锈钢管进行加热处理，随后冷却至室温；低温热拉伸处理，将经再结晶处理后的奥氏体不锈钢管在低温下进行热拉伸变形，随后在空气中冷却至室温；高温回复处理，对低温热拉伸处理后的奥氏体不锈钢管进行高温加热；固溶处理，对高温回复处理后的奥氏体不锈钢管继续加热进行固溶处理；淬火处理，将固溶处理后的奥氏体不锈钢管，采用快速冷却方式进行淬火处理。2.根据权利要求1所述的一种提高奥氏体不锈钢管弯曲性能的形变热处理方法，其特征在于：所述再结晶处理步骤中的加热处理在还原性保护气氛中进行。3.根据权利要求1所述的一种提高奥氏体不锈钢管弯曲性能的形变热处理方法，其特征在于：所述再结晶处理步骤中，加热处理的温度为700
‑
800℃，保温时间为30
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60min。4.根据权利要求1所述的一种提高奥氏体不锈钢管弯曲性能的形变热处理方法，其特征在于：所述再结晶处理步骤中的冷却至室温是在空气中进行冷却。5.根据权利要求1所述的一种提高奥氏体不锈钢管弯曲性能的形变热处理方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李广宇，谢苗，李海，黄晓涛，
申请(专利权)人：常州市联谊特种不锈钢管有限公司，
类型：发明
国别省市：