專利名稱：一種提高含Ti耐蝕合金鍛件抗腐蝕性能的鍛造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于耐蝕合金鍛造加工領(lǐng)域，具體涉及一種提高含Ti耐蝕合金鍛件抗腐蝕性能的鍛造方法。
背景技術(shù)：
耐蝕合金指高含Cr (17% 25%)、Ni (20% 50%)、Mo (2% 5%)的合金，其典型組織為全奧氏體組織。耐蝕合金的主要性能特點(diǎn)為合金含量耐各種介質(zhì)和混合溶液的腐蝕,主要應(yīng)用于耐腐蝕的工程裝備中，如石油化工、煙氣脫硫、煤化工、鹽化工、油氣田開(kāi)采等管道、反應(yīng)器、塔器等。耐蝕合金為提高工程應(yīng)用性能通常會(huì)在合金中添加一定量的Ti，目的是使Ti與C結(jié)合，防止C與Cr、Fe等形成M (Cr、Fe) 23C6析出相,該相會(huì)大大降低合金耐腐蝕性能。目前含Ti耐蝕合金鍛件多應(yīng)用在腐蝕比較嚴(yán)重的工礦條件下，產(chǎn)品規(guī)格多、單品種批量小，多采用自由鍛造方法鍛造成型。一般工藝如下
將耐蝕合金加熱至1180±20°C，在鍛造設(shè)備上直接鍛造成型，鍛造至溫度較低時(shí)，就回爐再次加熱至1180±20°C，再出爐鍛造，直到達(dá)到要求的尺寸為止。鍛后將含Ti耐蝕合金鍛件加熱到TiC的形成溫度進(jìn)行穩(wěn)定化處理。這時(shí)TiC形成在耐蝕合金的晶界上，相比形成M (Cr、Fe) 23C6而言，耐腐蝕性能有較大改善，在一定程度上解決了工程應(yīng)用問(wèn)題。但隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，以前能源工業(yè)不加工的劣質(zhì)原料，現(xiàn)在越來(lái)越成了主要原料，原料品質(zhì)變差對(duì)工礦設(shè)備的腐蝕變的更加苛刻。在煉油設(shè)備中含硫化氫含量比較高。溫度比較高時(shí)，這種在晶界形成的TiC會(huì)出現(xiàn)晶間腐蝕，導(dǎo)致工件逐漸失去強(qiáng)度而報(bào)廢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種提高含Ti耐蝕合金鍛件抗腐蝕性能的鍛造方法，使其能克服目前含Ti耐蝕合金鍛件TiC分布在晶界上這個(gè)缺點(diǎn)，通過(guò)控制含Ti耐蝕合金鍛造過(guò)程中，最后兩火次的加熱溫度和變形量，控制含Ti耐蝕合金鍛件中TiC的形成和分布，使其彌散分布在材料機(jī)體中，提高含Ti耐蝕合金鍛件的耐腐蝕性能，提高工程裝備的使用壽命。本發(fā)明為完成上述發(fā)明任務(wù)采用如下技術(shù)方案
一種提高含Ti耐蝕合金鍛件抗腐蝕性能的鍛造方法，在自由鍛錘上進(jìn)行耐蝕合金的鍛造成型；具體步驟如下
第一步
將耐蝕合金加熱至1180±20°c保溫時(shí)間彡2小時(shí)；終鍛溫度彡9000C ;鍛造比彡2，該步驟的目的在于將耐蝕合金的鑄態(tài)組織改變?yōu)殄憫B(tài)組織；
第二步
將耐蝕合金加熱至1050±20°C，保溫時(shí)間彡O. 5小時(shí)，終鍛溫度控制在90(T98(TC之間，鍛造比> 1.5;該步驟的目的在于，在鍛造過(guò)程中充分形成TiC。并充分進(jìn)行再結(jié)晶，使鍛造過(guò)程中形成的TiC在再結(jié)晶過(guò)程中部分分布在機(jī)體中，同時(shí)鍛件初步鍛造成型；第三步
將耐蝕合金加熱至1000±20°C，保溫時(shí)間彡O. 5小時(shí)，終鍛溫度控制在900°C以上，鍛造比彡1. 2，鍛造為成品，該工序目的在于，降低加熱溫度至TiC的形成溫度，在該溫度下上一步形成的TiC不會(huì)溶解，而在該溫度下進(jìn)行變形時(shí)，組織在鍛造變形過(guò)程中發(fā)生再結(jié)晶，晶界重新分布，從而將上一步鍛造時(shí)形成的TiC包裹在晶體內(nèi)部，此加熱制度與鍛造變形的配合實(shí)現(xiàn)了 TiC在機(jī)體內(nèi)部的彌散分布。本發(fā)明提出的一種提高含Ti耐蝕合金鍛件抗腐蝕性能的鍛造方法，含Ti耐蝕合金鍛造加工時(shí)，采用逐步降低最后兩火次加熱溫度，綜合控制加熱溫度、變形量和終鍛溫度的匹配，生產(chǎn)出來(lái)的含Ti耐蝕合金鍛件，TiC細(xì)小彌散分布在基體中，材料晶界純凈，提高了含Ti耐蝕合金鍛件的耐腐蝕性能和工程裝備的使用壽命。



圖1是現(xiàn)有技術(shù)條件下，含Ti耐蝕合金中TiC的分布示意圖。圖2是采用本發(fā)明條件下，含Ti耐蝕合金中TiC的分布示意圖。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明加以說(shuō)明
采用“中頻爐+A0D+ESR”三聯(lián)工藝生產(chǎn)含Ti的N1-Fe-Cr-Mo合金，其化學(xué)成分為C O. 015% ；Si 0. 35% ；Mn :0. 8% ；S :0. 005% ；P :0. 030% ；Cr :22. 5% ；N1:36. 0% ；Mo :4. 5% ；Ti
0.71%，余量為Fe，鋼錠規(guī)格為Φ 260mmX 810mm，從鋼錠冒口端鋸除IOOmm后，分別鋸200mm長(zhǎng)兩件。所述N1-Fe-Cr-Mo合金為使用比較普遍的合金產(chǎn)品。在2噸自由鍛錘上鍛造成型。詳細(xì)工藝如下
第一步
將規(guī)格為Φ260mmX 200mm耐蝕合金加熱至1180±20°C ;保溫2小時(shí)，出爐鍛造。鍛后尺寸為159*159*420mm四方。鍛造比為2. 1，終鍛溫度為920°C。第二步
將規(guī)格為159*159*420mm的耐蝕合金鍛坯回爐，加熱溫度1050±20°C，保溫I小時(shí)，出爐鍛造。鍛后尺寸為130*130*630mm四方。鍛造比為1. 5，終鍛溫度為920°C。第三步
將規(guī)格為130*130*630mm的耐蝕合金鍛坯回爐，加熱溫度1000±20°C，保溫I小時(shí)，出爐鍛造。鍛后尺寸為114*113*820mm四方。鍛造比為1. 3，終鍛溫度為910°C。第四步
鍛后工件按照正常程序進(jìn)行穩(wěn)定化退火；將鍛后工件置入退火爐中，960°C ±10°C保溫3小時(shí)，出爐水冷，工件冷至100°C以下出水。對(duì)工件進(jìn)行組織分析，晶界上純凈，無(wú)鏈狀分布的TiC存在于晶界上，TiC已經(jīng)彌散分布在耐蝕合金的金屬基體中。
權(quán)利要求
1.一種提高含Ti耐蝕合金鍛件抗腐蝕性能的鍛造方法，其特征在于在自由鍛錘上進(jìn)行耐蝕合金的鍛造成型；具體步驟如下 第一步 將耐蝕合金加熱至1180±20°c保溫時(shí)間彡2小時(shí)；終鍛溫度彡9000C ;鍛造比彡2，該步驟的目的在于將耐蝕合金的鑄態(tài)組織改變?yōu)殄憫B(tài)組織； 第二步 將耐蝕合金加熱至1050±20°C，保溫時(shí)間彡O. 5小時(shí)，終鍛溫度控制在90(T98(TC之間，鍛造比> 1.5 ;該步驟的目的在于，在鍛造過(guò)程中充分形成TiC，并充分進(jìn)行再結(jié)晶，使鍛造過(guò)程中形成的TiC在再結(jié)晶過(guò)程中部分分布在機(jī)體中，同時(shí)鍛件初步鍛造成型； 第三步 將耐蝕合金加熱至1000±20°C，保溫時(shí)間彡O. 5小時(shí)，終鍛溫度控制在900°C以上，鍛造比彡1. 2，鍛造為成品，該工序目的在于，降低加熱溫度至TiC的形成溫度，在該溫度下上一步形成的TiC不會(huì)溶解，而在該溫度下進(jìn)行變形時(shí)，組織在鍛造變形過(guò)程中發(fā)生再結(jié)晶，晶界重新分布，從而將上一步鍛造時(shí)形成的TiC包裹在晶體內(nèi)部，此加熱制度與鍛造變形的配合實(shí)現(xiàn)了 TiC在機(jī)體內(nèi)部的彌散分布。
全文摘要
本發(fā)明屬于耐蝕合金鍛造加工領(lǐng)域，公開(kāi)一種提高含Ti耐蝕合金鍛件抗腐蝕性能的鍛造方法，在自由鍛錘上進(jìn)行耐蝕合金的鍛造成型；具體步驟如下第一步將耐蝕合金加熱至1180±20℃保溫時(shí)間≥2小時(shí)；終鍛溫度≥900℃；鍛造比≥2；第二步將耐蝕合金加熱至1050±20℃，保溫時(shí)間≥0.5小時(shí)，終鍛溫度控制在900~980℃之間，鍛造比≥1.5；第三步將耐蝕合金加熱至1000±20℃，保溫時(shí)間≥0.5小時(shí)，終鍛溫度控制在900℃以上，鍛造比≥1.2，鍛造為成品。本發(fā)明采用逐步降低最后兩火次加熱溫度，綜合控制加熱溫度、變形量和終鍛溫度的匹配，生產(chǎn)出來(lái)的含Ti耐蝕合金鍛件，TiC細(xì)小彌散分布在基體中，材料晶界純凈，提高了含Ti耐蝕合金鍛件的耐腐蝕性能和工程裝備的使用壽命。
文檔編號(hào)C22F1/18GK103014575SQ201210570729
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者楊俊峰, 寧天信, 范芳雄, 李墨, 王新鵬 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)雙瑞特種裝備有限公司