【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及船用锻件处理工艺，尤其涉及一种船用低温高强度高韧性钢锻件及锻造和热处理工艺。
技术介绍
1、现代造船的主要材料是高强度合金钢。hsla-80、hsla-100系列钢的特点是在与hy-80、hy-100强度、韧性等性能相当的基础上，允许在不预热和较低预热温度下进行焊接,降低造船的成本。
2、为满足大潜深潜艇(500-600m)主船体的建造要求，已采用了屈服强度为900mpa～1080mpa级超高强度潜艇耐压大法兰用钢。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，本专利技术提出了一种船用低温高强度高韧性钢锻件及锻造和热处理工艺，调控原材料中特定元素含量，同时借助多火次锻造以及大的锻比改善钢的内部质量，最后严格控制冷却温度以及回火温度以获取高强度高韧性钢锻件。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种船用低温高强度高韧性钢锻件锻造及热处理工艺，包括如下步骤：
3、s1、熔炼原材料并进行锻造加热；
4、s2、锻造s1中所得锻料，所述锻造过程包括3个火次；
5、于第一火次之中，总拔长比＞2.2，总镦粗比＞2.2；于第二火次之中，拔长比＞2.2，镦粗比＞2.2；于第三火次之中，镦粗比＞2.2；
6、s3、热处理s2中所得锻件并对锻件进行机械精加工；
7、于所述锻件之中各化学元素的成份重量百分比为：c：0.10-0.13％，mn：0.3-0.6％，p：≤0
8、进一步地，所述热处理过程具体包括如下步骤：
9、s31、锻后扩氢退火处理：将锻件炉冷至500℃-600℃，立即加热至940℃；空冷至550℃-600℃后立即进炉加热至680℃保温，每1mm厚度的锻件保温2.3-2.5min；
10、s32、对锻件进行机械粗加工；
11、s33、调质：于调质过程之中奥氏体化温度为900-920℃，保温时间与锻件厚度正相关，每1mm厚度的锻件保温1.5-1.7min；保温结束后出炉将锻件水冷，水冷水温小于40℃；
12、s34、回火过程：回火温度为650-680℃，保温时间与锻件厚度正相关，每1mm厚度的锻件保温2.3-2.5min；保温结束后出炉将锻件置于静止空气环境中冷却。
13、进一步地，所述s33需重复多次，重复次数不大于2。
14、进一步地，经所述热处理过程的锻件屈服强度为800-850mpa，其断口纤维率为100％。
15、进一步地，所述第一火次具体如下：锻造温度为1150～1180℃；在第一火次中，将钢锭依次拔长、镦粗；终锻温度≥850℃；完成第一火次后，将钢锭放入锻造加热炉中进行加热，加热温度为1180-1200℃；加热时间与钢锭厚度正相关，每200mm厚度的钢锭加热1～1.2h。
16、进一步地，所述第二火次具体如下：锻造温度为1150-1180℃；在第二火次中，将钢锭拔长、镦粗、冲孔成型；终锻温度≥850℃；将钢锭放入锻造加热炉中进行加热，加热温度为1150-1180℃；加热时间与钢锭厚度正相关，每200mm厚度的钢锭加热1～1.2h。
17、进一步地，所述第三火次具体如下：锻造温度为1130-1150℃；在第三火次中，将钢锭镦粗、滚圆冲孔成型；终锻温度≥850℃；完成第三火次后，将锻件炉冷。
18、进一步地，所述锻造加热具体包括如下步骤：
19、s11、装炉，置锻料于加热炉之中，其装炉温度≤500℃；
20、s12、升温，以恒定功率升温至500-850℃；
21、s13、保温，所述保温过程包括第一保温阶段以及第二保温阶段，于所述第一保温阶段之中保温温度为850℃，于所述第二保温阶段之中保温温度为1120℃；于每个保温阶段之中，保温时间与钢锭厚度正相关，每200mm厚度的钢锭保温1.2-1.5h。
22、进一步地，于所述熔炼过程之中，以电弧炉完成对原材料的加热并于炉外精炼。
23、进一步地，一种船用低温高强度高韧性钢锻件，依据船用低温高强度高韧性钢锻件锻造及热处理工艺制得。
24、与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：
25、1)通过对原材料之中cr、ni、mn、v的含量进行调整，能够有效增强锻件的淬透性，从而提高锻件的冲击韧性；
26、2)通过锻造加热步骤，有效减少钢锭中魏氏体的产生，优化钢锭的锻造性能；而大的锻比能够改善钢的内部质量，消除铸态组织，从而使得锻件内部组织均匀，改善或消除疏松及偏析现象；
27、3)锻后及时扩氢退火，严格控制锻后冷却及奥氏体化后水冷温度，能够有效除氢，调质时则根据淬火后硬度严格控制回火温度，从而控制产品的下屈服强度在800-850mpa，使得断口纤维率达到100％。
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1.一种船用低温高强度高韧性钢锻件锻造和热处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的船用低温高强度高韧性钢锻件锻造和热处理工艺，其特征在于，所述热处理过程具体包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的船用低温高强度高韧性钢锻件锻造和热处理工艺，其特征在于，所述S33需重复多次，重复次数不大于2。
4.根据权利要求3所述的船用低温高强度高韧性钢锻件锻造和热处理工艺，其特征在于，经所述热处理过程的锻件屈服强度为800-850Mpa，其断口纤维率为100％。
5.根据权利要求1所述的船用低温高强度高韧性钢锻件锻造和热处理工艺，其特征在于，所述第一火次具体如下：锻造温度为1150～1180℃；在第一火次中，将钢锭依次拔长、镦粗；终锻温度≥850℃；完成第一火次后，将钢锭放入锻造加热炉中进行加热，加热温度为1180-1200℃；加热时间与钢锭厚度正相关，每200mm厚度的钢锭加热1～1.2h。
6.根据权利要求5所述的船用低温高强度高韧性钢锻件锻造和热处理工艺，其特征在于，所述第二火次具体如下：锻造温度为1150
7.根据权利要求6所述的船用低温高强度高韧性钢锻件锻造和热处理工艺，其特征在于，所述第三火次具体如下：锻造温度为1130-1150℃；在第三火次中，将钢锭镦粗、滚圆冲孔成型；终锻温度≥850℃；完成第三火次后，将锻件炉冷。
8.根据权利要求1所述的船用低温高强度高韧性钢锻件锻造和热处理工艺，其特征在于，所述锻造加热具体包括如下步骤：
9.根据权利要求1所述的船用低温高强度高韧性钢锻件锻造和热处理工艺，其特征在于，于所述熔炼过程之中，以电弧炉完成对原材料的加热并于炉外精炼。
10.一种船用低温高强度高韧性钢锻件，其特征在于，依据权利要求1-9任一所述的船用低温高强度高韧性钢锻件锻造及热处理工艺制得。
...【技术特征摘要】
1.一种船用低温高强度高韧性钢锻件锻造和热处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的船用低温高强度高韧性钢锻件锻造和热处理工艺，其特征在于，所述热处理过程具体包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的船用低温高强度高韧性钢锻件锻造和热处理工艺，其特征在于，所述s33需重复多次，重复次数不大于2。
4.根据权利要求3所述的船用低温高强度高韧性钢锻件锻造和热处理工艺，其特征在于，经所述热处理过程的锻件屈服强度为800-850mpa，其断口纤维率为100％。
5.根据权利要求1所述的船用低温高强度高韧性钢锻件锻造和热处理工艺，其特征在于，所述第一火次具体如下：锻造温度为1150～1180℃；在第一火次中，将钢锭依次拔长、镦粗；终锻温度≥850℃；完成第一火次后，将钢锭放入锻造加热炉中进行加热，加热温度为1180-1200℃；加热时间与钢锭厚度正相关，每200mm厚度的钢锭加热1～1.2h。
6.根据权利要求5所述的船用低温高强度高韧性钢锻件锻造...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晶，尤康，
申请(专利权)人：无锡继平新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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