專利名稱：核反應(yīng)堆用奧氏體不銹鋼大型鍛件組織的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種核反應(yīng)堆用奧氏體不銹鋼大型鍛件組織的控制方法，具體涉及一種核聚變反應(yīng)堆支撐結(jié)構(gòu)用奧氏體不銹鋼大型鍛件組織控制方法。
背景技術(shù)：
國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆(ITER)計(jì)劃是當(dāng)今世界科技界為解決人類未來(lái)能源問(wèn)題而開(kāi)展的重大國(guó)際合作計(jì)劃，該計(jì)劃中反應(yīng)堆(托克馬克裝置)支撐結(jié)構(gòu)采用316LN奧氏體不銹鋼材料，單個(gè)支撐件重量約為14噸左右，晶粒度要求2 3級(jí)或更細(xì)，并且要求無(wú)混晶。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于此種材料大型鍛件均采用自由鍛造方式。具體鍛造工藝的制定，通常是根據(jù)鋼種特性、熱塑性圖、再結(jié)晶行為、變形抗力等來(lái)確定其合適鍛造溫度區(qū)間。而后根據(jù)鋼錠重量、鋼錠形狀尺寸、鍛件形狀尺寸以及鍛件技術(shù)要求來(lái)確定總鍛比；最后根據(jù)大型鍛件鍛造工藝?yán)碚?，確定鍛造火次、變形工序、分鍛比等參數(shù)。上述的現(xiàn)有核反應(yīng)堆用奧氏體不銹鋼大型鍛件組織的控制方法，主要考慮鑄態(tài)組織充分破碎和鍛透性的要求，通常鍛造晶粒度只能達(dá)到I級(jí)，但是混晶現(xiàn)象非常嚴(yán)重，達(dá)不到核聚變反應(yīng)堆用奧氏體不銹鋼大型鍛件的組織要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有核反應(yīng)堆用奧氏體不銹鋼大型鍛件組織的控制方法的上述不足，本發(fā)明提供一種核反應(yīng)堆用奧氏體不銹鋼大型鍛件組織的控制方法，本發(fā)明的控制方法消除大型鍛件的混晶組織，將大型鍛件的晶粒度等級(jí)控制在2 3級(jí)。本核反應(yīng)堆用奧氏體不銹鋼大型鍛件組織的控制方法，首先鍛造實(shí)行晶粒組織均勻性控制。首先采用始鍛溫度1210±10°C、終鍛溫度920±20°C的現(xiàn)有鍛造方法，經(jīng)過(guò)滾圓、倒棱、鐓粗、拔長(zhǎng).等工序，對(duì)鋼錠進(jìn)行鍛造開(kāi)坯。為了更好的對(duì)每次再加熱(首次鍛造開(kāi)坯加熱除外)開(kāi)鍛前鍛坯晶粒組織進(jìn)行控制，從第2次回爐加熱保溫開(kāi)始，始鍛溫度比前一次降低1(T15°C，終鍛溫度不變，但是最低始鍛溫度不能低于1160°C。經(jīng)過(guò)第5— 6次回爐加熱保溫鍛造過(guò)程后，鍛造總變形量不小于50%，鑄態(tài)組織充分破碎并且發(fā)生再結(jié)晶，由于對(duì)不同火次始鍛溫度的控制，有效的避免過(guò)大粗晶及混晶組織的出現(xiàn)，使鍛坯內(nèi)部晶粒度達(dá)到I級(jí)左右。然后鍛造成型實(shí)行晶粒度控制，晶粒度控制時(shí)，進(jìn)行兩次再加熱保溫鍛造，每次鍛造始鍛溫度改為1060±15°C，終鍛溫度仍為920±20°C，對(duì)鍛坯進(jìn)行鍛造成型。鍛造過(guò)程中要求:鍛造總變形量大于50%，晶粒度控制時(shí)，第一次鍛造總變形量控制在3(Γ45%，第二次鍛造總變形量控制在2(Γ30%。最終鍛坯內(nèi)部晶粒度達(dá)2 3級(jí)，組織均勻。本核反應(yīng)堆用奧氏體不銹鋼大型鍛件組織的控制方法包括下述依次的步驟:
I滾圓
將圓形電渣錠的鍛件在電阻式加熱爐加熱到1210±10°C，出爐在自由鍛機(jī)滾圓，鍛件溫度降到920±20°C時(shí)，停止鍛造；II倒棱
將鍛件加熱到1195± 10°C，出爐在自由鍛機(jī)倒棱，鍛件溫度降到920±20°C時(shí)，停止鍛
造；
III鐓粗
將鍛件加熱到1180±10°C，出爐在自由鍛機(jī)鐓粗，鍛件溫度降到920±20°C時(shí)，停止鍛
造；
IV撥長(zhǎng)
將鍛件加熱到1170±10°C，出爐在自由鍛機(jī)將鐓粗的鍛件撥長(zhǎng)，鍛件溫度降到920±20°C時(shí)，停止鍛造；
V鐓粗
將鍛件加熱到1160°C，出爐在自由鍛機(jī)將撥長(zhǎng)的鍛件鐓粗，鍛件溫度降到920±20°C時(shí)，停止鍛造；
VI撥長(zhǎng)
將鍛件加熱到1160°C，出爐在自由鍛機(jī)將鐓粗的鍛件撥長(zhǎng)，鍛件溫度降到920±20°C時(shí)，停止鍛造；
鍛造總變形量不小于50%時(shí)，取樣在金相顯微鏡檢查，晶粒度為I級(jí)； νπ鐓粗并撥長(zhǎng)
將鍛件加熱到1060± 15°C，出爐在自由鍛機(jī)將撥長(zhǎng)的鍛件鐓粗，再撥長(zhǎng)，鍛造總變形量控制在30 45%，鍛件溫度降到920±20°C時(shí)，停止鍛造；
VDI撥長(zhǎng)
將鍛件加熱到1060±15°C，出爐在自由鍛機(jī)將撥長(zhǎng)的鍛件再撥長(zhǎng)，總變形量控制在2(Γ30%，鍛件溫度降到920±20°C時(shí)，停止鍛造；并在空氣中冷卻，取樣在金相顯微鏡檢查，晶粒度為2 3級(jí)。組織均勻，無(wú)混晶現(xiàn)象。上述的核反應(yīng)堆用奧氏體不銹鋼大型鍛件組織的控制方法的自由鍛機(jī)一般是5000t自由鍛機(jī)。上述核反應(yīng)堆用奧氏體不銹鋼大型鍛件組織的控制方法，所述的奧氏體不銹鋼大型鍛件的材料是下述材料的任一種316L、316LN、304或317LN。除試驗(yàn)實(shí)施品種外，本發(fā)明還可以適用其他奧氏體不銹鋼大型鍛件，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明的核反應(yīng)堆用奧氏體不銹鋼大型鍛件組織的控制方法，消除大型鍛件的混晶組織，組織均勻，將大型鍛件的晶粒度等級(jí)控制在2 3級(jí)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的具體實(shí)施方式
不局限于下述的實(shí)施例。
實(shí)施例
本實(shí)施例的材料是316LN奧氏體不銹鋼，采用圓形電渣錠(重20噸)，長(zhǎng)度1.92m。本實(shí)施例包括下述依次的步驟:I 滾圓
將圓形電渣錠的鍛件在電阻式加熱爐加熱到1210°c，出爐在5000t自由鍛機(jī)滾圓，鍛件溫度降到920°C時(shí)，停止鍛造；
II倒棱
將鍛件加熱到1195°C，出爐在5000t自由鍛機(jī)倒棱，鍛件溫度降到920°C時(shí)，停止鍛
造；
III鐓粗
將鍛件加熱到1180°c，出爐在5000t自由鍛機(jī)鐓粗，鍛件溫度降到920°C時(shí)，停止鍛
造；
IV撥長(zhǎng)
將鍛件加熱到1170°c，出爐在5000t自由鍛機(jī)將鐓粗的鍛件撥長(zhǎng)，鍛件溫度降到920°C時(shí)，停止鍛造；
V鐓粗
將鍛件加熱到1160°c，出爐在5000t自由鍛機(jī)將撥長(zhǎng)的鍛件鐓粗，鍛件溫度降到920°C時(shí)，停止鍛造；
VI撥長(zhǎng)
將鍛件加熱到1160°c，出爐在5000t自由鍛機(jī)將鐓粗的鍛件撥長(zhǎng)，總變形量為50%，鍛件溫度降到920°C時(shí)，停止鍛造；取樣在金相顯微鏡檢查，晶粒度為I級(jí)；νπ鐓粗并撥長(zhǎng)
將鍛件加熱到1060°C，出爐在5000t自由鍛機(jī)將撥長(zhǎng)的鍛件鐓粗，再撥長(zhǎng)，變形量為40%，鍛件溫度降到920°C時(shí)，停止鍛造；
VDI撥長(zhǎng)
將鍛件加熱到1060°C，出爐在5000t自由鍛機(jī)將撥長(zhǎng)的鍛件再撥長(zhǎng)，變形量為25%，鍛件溫度降到920 °C時(shí)，停止鍛造；并在空氣中冷卻，取樣在金相顯微鏡檢查，晶粒度為2.5級(jí)。組織均勻，無(wú)混晶現(xiàn)象。本實(shí)施例的方法適用其他奧氏體不銹鋼大型鍛件，即下述任一材料的一種316L，304，317LN。
權(quán)利要求
1.一種核反應(yīng)堆用奧氏體不銹鋼大型鍛件組織的控制方法，它包括下述依次的步驟: I滾圓 將圓形電渣錠的鍛件加熱到1210±10°c，出爐在自由鍛機(jī)滾圓，鍛件溫度降到920±20°C時(shí)，停止鍛造； II倒棱 將鍛件加熱到1195± 10°C，出爐在自由鍛機(jī)倒棱，鍛件溫度降到920 ±20°C時(shí)，停止鍛造； III鐓粗 將鍛件加熱到1180±10°C，出爐在自由鍛機(jī)鐓粗，鍛件溫度降到920±20°C時(shí)，停止鍛造； IV撥長(zhǎng) 將鍛件加熱到1170±10°C，出爐在自由鍛機(jī)將鐓粗的鍛件撥長(zhǎng)，鍛件溫度降到920±20°C時(shí)，停止鍛造； V鐓粗 將鍛件加熱到1160°c，出爐在自由鍛機(jī)將撥長(zhǎng)的鍛件鐓粗，鍛件溫度降到920±20°C時(shí)，停止鍛造； VI撥長(zhǎng) 將鍛件加熱到1160°c，出爐在自由鍛機(jī)將鐓粗的鍛件撥長(zhǎng)，鍛件溫度降到920±20°C時(shí)，停止鍛造； 鍛造總變形量不小于50%時(shí)，取樣檢查，晶粒度為I級(jí)； W鐓粗并撥長(zhǎng) 將鍛件加熱到1060± 15°C，出爐在自由鍛機(jī)將撥長(zhǎng)的鍛件鐓粗，再撥長(zhǎng)，鍛造總變形量控制在30 45%，鍛件溫度降到920±20°C時(shí)，停止鍛造； VDI撥長(zhǎng) 將鍛件加熱到1060±15°C，出爐在自由鍛機(jī)將撥長(zhǎng)的鍛件再撥長(zhǎng)，總變形量控制在2(Γ30%，鍛件溫度降到920±20°C時(shí)，停止鍛造；并在空氣中冷卻，取樣檢查，晶粒度為2 3級(jí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核反應(yīng)堆用奧氏體不銹鋼大型鍛件組織的控制方法，其特征是:所述的奧氏體不銹鋼大型鍛 件的材料是下述材料的任一種316L、316LN、304或317LN。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種核反應(yīng)堆用奧氏體不銹鋼大型鍛件組織的控制方法，它包括下述依次的步驟Ⅰ滾圓將鍛件加熱到1210±10℃，出爐滾圓；Ⅱ 倒棱將鍛件加熱到1195±10℃，出爐倒棱；Ⅲ 鐓粗 將鍛件加熱到1180±10℃，出爐鐓粗；Ⅳ 撥長(zhǎng) 將鍛件加熱到1170±10℃，出爐撥長(zhǎng)；Ⅴ 鐓粗 將鍛件加熱到1160℃，出爐鐓粗；Ⅵ 撥長(zhǎng)將鍛件加熱到1160℃，出爐撥長(zhǎng)，鍛造總變形量不小于50%時(shí)，取樣檢查；Ⅶ鐓粗并撥長(zhǎng) 將鍛件加熱到1060±15℃，出爐鐓粗再撥長(zhǎng)；Ⅷ撥長(zhǎng)將鍛件加熱到1060±15℃，出爐再撥長(zhǎng)、冷卻，取樣檢查。各步驟卻到920±20℃時(shí)加熱后再鍛造。本發(fā)明的控制方法組織均勻，將大型鍛件的晶粒度等級(jí)控制在2~3級(jí)。
文檔編號(hào)C21D8/00GK103194581SQ20131012311
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者曾莉, 王巖, 苗華軍, 郝文慧, 舒瑋, 李陽(yáng) 申請(qǐng)人:太原鋼鐵(集團(tuán))有限公司