阅读说明：本技术 0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢的均匀化处理方法 (Homogenization treatment method of 0Cr13Ni8Mo2Al stainless steel ) 是由 张志宏 白青青 余志川 隆文庆 郑淮北 于 2019-10-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及不锈钢领域,尤其是一种有效地改善0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢的微观偏析的0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢的均匀化处理方法,包括如下步骤：将采用0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢制得的铸锭或者工件随炉加热至1130℃～1170℃,空气气氛,保温时间为36h～48h,热处理结束后随炉冷却或者空冷；当0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢经过上述处理后,Al、Cr、Mo和Ni的残余偏析系数δ均小于0.2时,认为均匀化过程完成,即0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢完成了均匀化过程。通过铸锭或者工件随炉加热至1130℃～1170℃,空气气氛,保温时间为36h～48h,热处理结束后随炉冷却或者空冷的处理方式后,成分的均匀化带来了造成组织上差别的降低,提高了钢锭的冲击韧性和塑性,降低了热裂倾向性,钢锭的热加工性能更优。本发明尤其适用于0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢的均匀化处理工艺之中。(The invention relates to the field of stainless steel, in particular to a homogenization treatment method of 0Cr13Ni8Mo2Al stainless steel for effectively improving the microsegregation of the 0Cr13Ni8Mo2Al stainless steel, which comprises the following steps: heating an ingot or a workpiece made of 0Cr13Ni8Mo2Al stainless steel to 1130-1170 ℃ along with a furnace, keeping the temperature for 36-48 h in an air atmosphere, and cooling along with the furnace or air cooling after the heat treatment is finished; when the residual segregation coefficients δ of Al, Cr, Mo and Ni are all less than 0.2 after the 0Cr13Ni8Mo2Al stainless steel is subjected to the above treatment, the homogenization process is considered to be completed, i.e., the 0Cr13Ni8Mo2Al stainless steel is subjected to the homogenization process. The ingot or the workpiece is heated to 1130-1170 ℃ along with the furnace, the air atmosphere is kept for 36-48 h, and after the heat treatment is finished and the treatment mode of furnace cooling or air cooling is carried out, the reduction of difference on the structure is brought by the homogenization of the components, the impact toughness and the plasticity of the steel ingot are improved, the hot cracking tendency is reduced, and the hot workability of the steel ingot is better. The invention is particularly suitable for the homogenization treatment process of the 0Cr13Ni8Mo2Al stainless steel.)

0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢的均匀化处理方法

技术领域

本发明涉及不锈钢领域，尤其是一种0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢的均匀化处理方法。

背景技术

0Cr13Ni8Mo2Al钢是一种采用双真空冶炼的高强度马氏体沉淀硬化不锈钢。该不锈钢具有高强度，优良的断裂韧性，良好的横向力学性能和在海洋环境中的耐应力腐蚀性能，已广泛应用于宇航、核反应堆和石油化工等领域，如冷顶镦和机加工紧固件，飞机部件，反应堆部件以及石油化工装备。但是，由于0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢经过双真空冶炼后仍然存在微观偏析，微观偏析对钢锭及锻件力学性能的影响是明显的，由于成分不均匀造成组织上的差别，导致钢锭的冲击韧性和塑性下降，增加了热裂倾向性，钢锭难于热加工。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种有效地改善0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢的微观偏析的0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢的均匀化处理方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢的均匀化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：将采用0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢制得的铸锭或者工件随炉加热至1130℃～1170℃，空气气氛，保温时间为36h～48h，热处理结束后随炉冷却或者空冷；当0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢经过上述处理后，Al、Cr、Mo和Ni的残余偏析系数δ均小于0.2时，认为均匀化过程完成，即0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢完成了均匀化过程。

进一步的是，0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢的主要成分为：碳≤0.5％、硅≤0.10％、锰≤0.10％、磷≤0.010％、硫≤0.008％、铬12.25％～13.25％、镍7.50％～8.50％、钼2.00％～2.50％、铝0.90％～1.35％以及氮≤0.010％，余量为铁。

进一步的是，铸锭或者钢件的氧化层厚度为600μm～1000μm。

进一步的是，铸锭或者钢件的晶粒尺寸分布于300μm～400μm。

本发明的有益效果是：在实际使用时，通过铸锭或者工件随炉加热至1130℃～1170℃，空气气氛，保温时间为36h～48h，热处理结束后随炉冷却或者空冷的处理方式后，成分的均匀化带来了造成组织上差别的降低，提高了钢锭的冲击韧性和塑性，降低了热裂倾向性，钢锭的热加工性能更优。本发明尤其适用于0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢的均匀化处理工艺之中。

具体实施方式

0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢的均匀化处理方法，包括如下步骤：将采用0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢制得的铸锭或者工件随炉加热至1130℃～1170℃，空气气氛，保温时间为36h～48h，热处理结束后随炉冷却或者空冷；当0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢经过上述处理后，Al、Cr、Mo和Ni的残余偏析系数δ均小于0.2时，认为均匀化过程完成，即0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢完成了均匀化过程。

本发明通过将铸锭或者工件随炉加热至1130℃～1170℃，空气气氛，保温时间为36h～48h，热处理结束后随炉冷却或者空冷，从而实现很好的均匀化处理。空冷是指在大气环境中自然冷却，空气气氛是指加热时炉内未通入任何保护气氛即可。其中，当Al、Cr、Mo和Ni的残余偏析系数δ均小于0.2时，认为均匀化过程完成，即0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢完成了均匀化过程。本发明中残余偏析指数δ计算采用以下公式：

式中，C_max ^t和C_min ^t为经过均匀化处理t小时后合金元素的最高浓度和最低浓度，C_max ⁰和C_min ⁰为原始态合金元素的最高浓度和最低浓度。残余偏析系数δ与元素的扩散系数D、枝晶间距L和均匀化时间t等参量相关。理论上，当残余偏析系数δ＝0时，元素分布达到完全均匀。但在实际生产中，通常当δ＜0.2时，认为均匀化过程完成。当均匀化时间较短时，残余偏析指数大于0.2，铸锭或工件仍存在成分偏析；随着均匀化处理时间延长，δ值变化较小，但是为了后续热加工和降低成材率，需对氧化层厚度和晶粒尺寸的长大状况进行控制。

为了进一步的提高处理的品质，优选这样的方案：0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢的主要成分为：碳≤0.5％、硅≤0.10％、锰≤0.10％、磷≤0.010％、硫≤0.008％、铬12.25％～13.25％、镍7.50％～8.50％、钼2.00％～2.50％、铝0.90％～1.35％以及氮≤0.010％，余量为铁。这样的0Cr13Ni8Mo2Al不锈钢可以更好的适应和满足均匀化处理的需要，从而优化处理的品质。

作为处理后期的品质标准，一般选择：铸锭或者钢件的氧化层厚度为600μm～1000μm。铸锭或者钢件的晶粒尺寸分布于300μm～400μm为宜。