一种14Cr17Ni2钢锻制棒材及其退火方法与流程

本申请属于金属材料热处理，尤其涉及一种14cr17ni2钢锻制棒材及其退火方法。

背景技术：

1、14cr17ni2钢是一种用途广泛的马氏体-铁素体型不锈钢，其在cr17型不锈钢的基础上添加了1.5％～2.5％的ni。14cr17ni2钢既保留了马氏体不锈钢的高强度，同时又具有铁素体不锈钢的耐蚀性，因此该钢具有良好的耐蚀性和较高的力学性能，被广泛应用于船用机械、压缩机、航空器、核电机械等领域用耐蚀承载关键紧固部件。

2、14cr17ni2钢的高温相变特性如下：熔点温度1430～1510℃、ac1约810℃、ar1约780℃、ms约357℃、mf约140℃，而14cr17ni2锻制棒材规格一般较大(＞φ100mm)，经锻造热加工后，锻棒内部会残余部分热应力，14cr17ni2钢经锻造热加工后在冷却至室温的过程会发生马氏体转变，形成马氏体-铁素体组织，组织转变过程会残余部分组织应力，残余热应力和组织应力的存在可能导致棒材炸裂，造成损失，如图1所示。

3、国家军用标准《航空用不锈钢及耐热钢棒规范》(gjb 2294a-2014)要求14cr17ni2钢以退火状态交货，退火保温温度为680℃，时长不短于5h，因此，有必要提供一种14cr17ni2钢锻制棒材及其退火方法，保证组织转变完全，同时消除棒材内部的残余应力，避免棒材发生炸裂、造成损失。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术存在的缺陷，本申请提供了一种14cr17ni2钢锻制棒材及其退火方法，通过控制锻制棒材锻后入炉时长，改良退火工艺，进行三次退火处理，保证组织转变完全，同时消除棒材内部的残余应力，避免棒材发生炸裂、造成损失。

2、本申请的第一个目的在于提供一种14cr17ni2钢锻制棒材的退火方法，包括：

3、将退火炉升温至待料温度；

4、将棒材锻造完成后热送退火；

5、对棒材进行第一次退火，得到一次退火料；

6、对一次退火料进行第二次退火，得到二次退火料；

7、对二次退火料进行第三次退火，得到产品。

8、进一步地，将退火炉升温至待料温度，包括：

9、在将棒材热送退火60min以前，将退火炉升温至待料温度。

10、进一步地，待料温度为400-600℃。

11、进一步地，将棒材锻造完成后热送退火，包括：

12、将棒材锻造完成后60min内送入退火炉。

13、进一步地，第一次退火的升温速度为80-120℃/h，保温温度为670-690℃，保温时间为6-8h，第一次退火保温结束后将棒材随炉冷却至130-140℃并保温2-4h，得到一次退火料。

14、进一步地，第二次退火的升温速度为80-120℃/h，保温温度为670-690℃，保温时间为6-8h，第二次退火保温结束后将棒材随炉冷却至100-120℃，得到二次退火料。

15、进一步地，第三次退火的升温速度为80-120℃/h，保温温度为670-690℃，保温时间为6-8h，第三次退火保温结束后将棒材随炉冷却至≤450℃后出炉空冷，得到产品。

16、本申请的第二个目的在于提供一种14cr17ni2钢锻制棒材，采用上述的方法退火制得。

17、进一步地，棒材的直径大于100mm。

18、进一步地，棒材中各成分的质量分数为：c：0.11-0.17wt％，si≤0.8wt％，mn≤0.8wt％，p≤0.03wt％，s≤0.02wt％，cr：16-18wt％，ni：1.5-2.5wt％，余量为铁和杂质。

19、本申请的技术效果和优点：

20、本申请通过控制锻制棒材锻后入炉时长，改良退火工艺，进行三次退火处理，可以保证锻制棒材的组织转变完全，消除锻制棒材内部的残余热应力和组织应力，避免锻制棒材发生炸裂，减少损失。

21、本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种14cr17ni2钢锻制棒材的退火方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种14cr17ni2钢锻制棒材的退火方法，其特征在于，所述的将退火炉升温至待料温度，包括：

3.根据权利要求2所述的一种14cr17ni2钢锻制棒材的退火方法，其特征在于，所述待料温度为400-600℃。

4.根据权利要求1所述的一种14cr17ni2钢锻制棒材的退火方法，其特征在于，所述的将所述棒材锻造完成后热送退火，包括：

5.根据权利要求1所述的一种14cr17ni2钢锻制棒材的退火方法，其特征在于，所述第一次退火的升温速度为80-120℃/h，保温温度为670-690℃，保温时间为6-8h，所述第一次退火保温结束后将所述棒材随炉冷却至130-140℃并保温2-4h，得到一次退火料。

6.根据权利要求1所述的一种14cr17ni2钢锻制棒材的退火方法，其特征在于，所述第二次退火的升温速度为80-120℃/h，保温温度为670-690℃，保温时间为6-8h，所述第二次退火保温结束后将所述棒材随炉冷却至100-120℃，得到二次退火料。

7.根据权利要求1所述的一种14cr17ni2钢锻制棒材的退火方法，其特征在于，所述第三次退火的升温速度为80-120℃/h，保温温度为670-690℃，保温时间为6-8h，所述第三次退火保温结束后将所述棒材随炉冷却至≤450℃后出炉空冷，得到产品。

8.一种14cr17ni2钢锻制棒材，其特征在于，所述棒材采用权利要求1-7任意一项所述的方法退火制得。

9.根据权利要求8所述的一种14cr17ni2钢锻制棒材，其特征在于，所述棒材的直径大于100mm。

10.根据权利要求8所述的一种14cr17ni2钢锻制棒材，其特征在于，所述棒材中各成分的质量分数为：c：0.11-0.17wt％，si≤0.8wt％，mn≤0.8wt％，p≤0.03wt％，s≤0.02wt％，cr：16-18wt％，ni：1.5-2.5wt％，余量为铁和杂质。

技术总结
本申请属于金属材料热处理技术领域，公开了一种14Cr17Ni2钢锻制棒材及其退火方法，退火方法包括将退火炉升温至待料温度；将所述棒材锻造完成后热送退火；对所述棒材进行第一次退火，得到一次退火料；对所述一次退火料进行第二次退火，得到二次退火料；对所述二次退火料进行第三次退火，得到产品。本申请通过控制锻制棒材锻后入炉时长，改良退火工艺，进行三次退火处理，可以保证锻制棒材的组织转变完全，消除锻制棒材内部的残余热应力和组织应力，避免锻制棒材发生炸裂，减少损失。

技术研发人员：刘涛,余多贤,师宇,文前峰,伍海滨,文泽龙,田孟爽
受保护的技术使用者：攀钢集团江油长城特殊钢有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/30