高温环境使用的马氏体耐热钢锻后热处理方法技术

本发明专利技术公开了一种高温环境使用的马氏体耐热钢锻后热处理方法，从而解决马氏体耐热钢锻后组织和晶粒度粗大的问题，使锻坯内部组织更为均匀，进而提升锻坯质量，先进行低温退火消除锻造应力，并在组织转变区域进行保温，促进平衡组织转变及球化，避免锻造应力和组织应力过大造成锻坯开裂的风险；在发生平衡组织转变后，通过高温加热可以进一步促进组织转变，增加形核率，保证锻坯内部组织重新结晶细化及组织均匀化；再通过缓冷不仅可以去除锻坯内部应力，而且软化锻坯硬度避免锻坯开裂，为后续加工做良好的基础准备，按本发明专利技术生产的马氏体耐热钢锻坯，锻坯内部组织和晶粒度明显得到均匀细化

【技术实现步骤摘要】
高温环境使用的马氏体耐热钢锻后热处理方法


[0001]本专利技术属于金属材料热处理
，特别涉及一种可以使锻坯内部组织明显均匀细化的高温环境使用的马氏体耐热钢锻后热处理方法
。

技术介绍

[0002]高温环境使用的马氏体耐热钢，由于其使用温度在
600℃
以上，使用环境较为恶劣，同时在此高温环境下还需保证一定的高温强度，因此，高温环境使用的马氏体耐热钢中含有较高含量的
Cr、Mo、V、W、Co、Nd、B
等合金，从而降低了锻坯高温锻造热塑性
。
在实际生产中由于该类材料锻造温度区间较窄及较差的锻造热塑性，生产操作不易控制，在锻造过程中容易出现锻造开裂，产生废品，尤其是外圆直径
φ
300~
φ
800mm
范围的大规格锻坯，因此，为了保证锻坯表面质量避免产生废品，锻造过程中需提高锻造加热温度至
1200℃
以上，由于锻造加热温度较高且保温时间较长，导致锻后锻坯内部组织和晶粒度粗大，若按常规锻后退火热处理工艺：采用
820℃~880℃
范围的不完全退火工艺，无法有效起到改善锻坯组织及晶粒度，影响锻坯质量，因此，急需一种可以改善锻坯组织及晶粒度的退火热处理方法以改善锻坯质量
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种高温环境使用的马氏体耐热钢锻后热处理方法，可以解决高温环境使用的马氏体耐热钢锻后热处理方法锻后组织和晶粒度粗大的问题，使锻坯内部组织更为均匀，进而提升锻坯质量
。
[0004]本专利技术的目的是这样实现的：一种高温环境使用的马氏体耐热钢锻后热处理方法，其工艺步骤如下：步骤1）
、
低温退火：锻后先将锻坯放置空冷区，空冷至锻坯表面温度
500℃~700℃
时将锻坯装入
500℃~600℃
的箱式加热炉进行保温，保温
1h~10h
，然后以
10℃/h~100℃/h
的升温速度升温至
850℃~900℃
进行保温，保温
10h~30h
后以
10℃/h~50℃/h
降温速度随炉冷至
750℃~800℃
进行保温，保温
10h~30h
后以
10℃/h~30℃/h
降温速度随炉冷至
300℃
以下出炉空冷，空冷至室温，执行完步骤1）将锻坯装入炉中执行高温正火；步骤2）
、
高温正火：将锻坯装入箱式加热炉中，以
10℃/h~100℃/h
的升温速度升温至
600℃~700℃
保温
1h~10h
，然后以
10℃/h~100℃/h
的升温速度升温至
1050℃~1100℃
进行保温，保温
10h~30h
，然后出炉空冷或旋转风冷，空冷或旋转风冷至锻坯表面温度至
200℃~250℃
，执行完步骤2）执行高温回火；步骤3）
、
高温回火：将锻坯装入
300℃~350℃
的箱式加热炉中进行保温，保温
10h~30h
，保温结束后以
10℃/h~100℃/h
的升温速度升温至
700℃~800℃
保温，保温
10h~30h
，然后以
10℃/h~30℃/h
降温速度随炉冷却，冷至加热炉温至
200℃
以下出炉空冷，空冷至室温
。
[0005]本专利技术适用于一种高温环境使用的马氏体耐热钢锻后热处理方法，通过本专利技术可以解决高温环境使用的马氏体耐热钢锻后组织和晶粒度粗大的问题，使锻坯内部组织更为
均匀，进而提升锻坯质量
。
本专利技术工艺与现有技术相比，具有下述优点：
1、
先进行低温退火消除锻造应力，并在组织转变区域进行保温，促进平衡组织转变及球化，避免锻造应力和组织应力过大造成锻坯开裂的风险；
2、
在发生平衡组织转变后，通过高温加热可以进一步促进组织转变，增加形核率，保证锻坯内部组织重新结晶细化及组织均匀化；
3、
在通过缓冷不仅可以去除锻坯内部应力，而且软化锻坯硬度避免锻坯开裂，为后续加工做良好的基础准备
。
按本专利技术生产的马氏体耐热钢锻坯，锻坯内部组织和晶粒度明显得到均匀细化
。
具体实施方式
[0006]实施例1：一种高温环境使用的马氏体耐热钢锻后热处理方法，化学成分为：
C=0.12%
，
Si=0.33%
，
Mn=0.29%
，
Cr=8.66%
，
Ni=0.13%
，
S=0.002%
，
P=0.013%
，
Mo=0.11%
，
Al=0.02%
，
W=2.79%
，
V=0.2%
，
Co=2.75%
，
Nb=0.08%
，
Nd=0.04%
，
B=0.008%。
规 格：
Φ
640mm。
[0007]马氏体耐热钢锻后热处理方法如下：步骤1）
、
低温退火：锻后先将锻坯放置在空冷区，空冷至锻坯表面温度
520℃
，然后将锻坯装入
550℃
的箱式加热炉进行保温，保温
5h
，然后以
50℃/h
的升温速度升温至
880℃
进行保温，保温
20h
后以
30℃/h
降温速度随炉冷至
780℃
进行保温，保温
20h
后以
20℃/h
降温速度随炉冷至
280℃
出炉空冷，空冷至室温；步骤2）
、
待步骤1）结束后，将锻坯装入加热炉，执行高温正火：将锻坯装入箱式加热炉中，以
50℃/h
的升温速度升温至
650℃
保温
5h
，然后以
50℃
的升温速度升温至
1070℃
进行保温，保温
15h
，然后出炉旋转风冷，风冷至锻坯表面温度至
220℃
；步骤3）
、
待步骤2）结束后，将锻坯装入加热炉，执行高温回火：将锻坯装入
320℃
的箱式加热炉中进行保温，保温
15h
，保温结束后以
50℃/h
的升温速度升温至
750℃
保温，保温
15h
，然后以
20℃/h
降温速度随炉冷却，冷至加热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高温环境使用的马氏体耐热钢锻后热处理方法，其特征在于：采用的具体工艺步骤如下：步骤1）
、
低温退火：锻后首先将锻坯放置在空冷区，空冷至锻坯表面温度
500℃~700℃
时将锻坯装入
500℃~600℃
的箱式加热炉进行保温，保温
1h~10h
，然后以
10℃/h~100℃/h
的升温速度升温至
850℃~900℃
进行保温，保温
10h~30h
后以
10℃/h~50℃/h
降温速度随炉冷至
750℃~800℃
进行保温，保温
10h~30h
后以
10℃/h~30℃/h
降温速度随炉冷至
300℃
以下出炉空冷，空冷至室温，执行完步骤1）执行高温正火；步骤2）
、
高温正火：将锻坯装入箱式加热炉中，以
10℃/h~1...

【专利技术属性】
技术研发人员：周鹏，雷冲，李占华，马姣，李玉标，郑安雄，郭海军，
申请(专利权)人：河南中原特钢装备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：