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摘要:研究06Cr18Ni11Ti钢在控制加热温度和变形过程两个变量情况下对晶粒度的影响。初步得出结论通过温度和变形过程控制可以实现锻件晶粒度的提升,由于晶粒度和力学性能存在正相关的联系,因此可以提高06Cr18Ni11Ti钢力学性能,从而满足技术要求。
关键词:06Cr18Ni11Ti钢;加热温度;变形过程;晶粒度;力学性能
引言
06Cr18Ni11Ti不锈钢被广泛应用在航天航空、军工机械、核电工程等众多领域,其优秀的金属特性在其中发挥着重要的作用。通过选择合适的锻造工艺,能够获得更优质的奥氏体型不锈钢,满足客户要求同时促進机械制造业获得更快的发展。
1 实验原料和技术要求
1.1 化学成分
试样料取自客户产品余料,化学成分见表1。
1.2 技术要求
锻件的具体技术要求见表2。
2 试验方案
试样料共分为4件,尺寸全部为Ф150mm×100mm,依次编号SY001~004。分别采取4种锻造工艺,锻件成型尺寸均为60mm×60mm×490mm。
锻造工艺一:SY001坯料电阻炉功率升温至1180℃,保温1h,750Kg空气锤沿长度方向拔长至60mm×60mm×490mm,终锻温度控制在750℃,锻后空冷至室温。
锻造工艺二:SY002坯料电阻炉功率升温至1180℃,保温1h,750Kg空气锤沿长度方向拔长至95mm×95mm×L,空冷550℃后回炉加热至900℃,拔长至60mm×60mm×490mm,终锻温度控制在700℃,锻后水冷至室温。
锻造工艺三:SY003坯料电阻炉功率升温至1180℃,保温1h,750Kg空气锤沿长度方向拔长至60mm×60mm×490mm,终锻温度控制在870℃,锻后水冷至室温。
锻造工艺四:SY004坯料电阻炉功率升温至1180℃,保温1h,750Kg空气锤沿长度方向拔长至95mm×95mm×L,空冷600℃后回炉加热至950℃,拔长至60mm×60mm×490mm,终锻温度控制在690℃,锻后水冷至室温。
3试验结果
每种锻造工艺试样料分别在同一方向切取低温拉伸、高温拉伸、金相试样,按要求进行分析实验,结果见表3、表4、表5和图1。
4 结果分析
通过实验数据可以看出,锻造工艺不同所得出的试验结果有细小的变化,锻造工艺一、三对比得出:终锻温度不同对材料的性能也有一定影响。锻造工艺二、四的目的在于使试样料一火次变形后的晶粒度保持住,防止再结晶的发生。然后在900~950℃之间进行第二次变形,其仍然有≥2.5的锻造比,从而可以细化晶粒。根据实验结果表明,锻造工艺二、四能够锻造出晶粒度更高的产品,其相对应的高温力学性能有明显提升,因此通过选择合适的锻造工艺可以生产出更优质的产品。
5 结论
本次试验采用的是同种原料不同锻造工艺的实验方法,获得不同晶粒度和力学性能的产品,其中通过控制再结晶+低温强化+静态再结晶方案能够实现细化产品晶粒的目的。因此06Cr18Ni11Ti材料为了获得更高的晶粒度,可以选择控制再结晶+低温强化+静态再结晶的锻造方案,从而实现客户要求。
参考文献:
[1] 锻工实用技术手册[M]. 江苏科学技术出版社 , 李集仁,杨良伟主编, 2002
[2] 铸态304奥氏体不锈钢热变形条件下动态再结晶组织特征研究[J]. 葛东生,刘洁,范光伟,赵晓东,姚小飞. 铸造设备研究. 2008(05)
[3] 锻造工艺学[M]. 机械工业出版社, 张志文主编, 1983
关键词:06Cr18Ni11Ti钢;加热温度;变形过程;晶粒度;力学性能
引言
06Cr18Ni11Ti不锈钢被广泛应用在航天航空、军工机械、核电工程等众多领域,其优秀的金属特性在其中发挥着重要的作用。通过选择合适的锻造工艺,能够获得更优质的奥氏体型不锈钢,满足客户要求同时促進机械制造业获得更快的发展。
1 实验原料和技术要求
1.1 化学成分
试样料取自客户产品余料,化学成分见表1。
1.2 技术要求
锻件的具体技术要求见表2。
2 试验方案
试样料共分为4件,尺寸全部为Ф150mm×100mm,依次编号SY001~004。分别采取4种锻造工艺,锻件成型尺寸均为60mm×60mm×490mm。
锻造工艺一:SY001坯料电阻炉功率升温至1180℃,保温1h,750Kg空气锤沿长度方向拔长至60mm×60mm×490mm,终锻温度控制在750℃,锻后空冷至室温。
锻造工艺二:SY002坯料电阻炉功率升温至1180℃,保温1h,750Kg空气锤沿长度方向拔长至95mm×95mm×L,空冷550℃后回炉加热至900℃,拔长至60mm×60mm×490mm,终锻温度控制在700℃,锻后水冷至室温。
锻造工艺三:SY003坯料电阻炉功率升温至1180℃,保温1h,750Kg空气锤沿长度方向拔长至60mm×60mm×490mm,终锻温度控制在870℃,锻后水冷至室温。
锻造工艺四:SY004坯料电阻炉功率升温至1180℃,保温1h,750Kg空气锤沿长度方向拔长至95mm×95mm×L,空冷600℃后回炉加热至950℃,拔长至60mm×60mm×490mm,终锻温度控制在690℃,锻后水冷至室温。
3试验结果
每种锻造工艺试样料分别在同一方向切取低温拉伸、高温拉伸、金相试样,按要求进行分析实验,结果见表3、表4、表5和图1。
4 结果分析
通过实验数据可以看出,锻造工艺不同所得出的试验结果有细小的变化,锻造工艺一、三对比得出:终锻温度不同对材料的性能也有一定影响。锻造工艺二、四的目的在于使试样料一火次变形后的晶粒度保持住,防止再结晶的发生。然后在900~950℃之间进行第二次变形,其仍然有≥2.5的锻造比,从而可以细化晶粒。根据实验结果表明,锻造工艺二、四能够锻造出晶粒度更高的产品,其相对应的高温力学性能有明显提升,因此通过选择合适的锻造工艺可以生产出更优质的产品。
5 结论
本次试验采用的是同种原料不同锻造工艺的实验方法,获得不同晶粒度和力学性能的产品,其中通过控制再结晶+低温强化+静态再结晶方案能够实现细化产品晶粒的目的。因此06Cr18Ni11Ti材料为了获得更高的晶粒度,可以选择控制再结晶+低温强化+静态再结晶的锻造方案,从而实现客户要求。
参考文献:
[1] 锻工实用技术手册[M]. 江苏科学技术出版社 , 李集仁,杨良伟主编, 2002
[2] 铸态304奥氏体不锈钢热变形条件下动态再结晶组织特征研究[J]. 葛东生,刘洁,范光伟,赵晓东,姚小飞. 铸造设备研究. 2008(05)
[3] 锻造工艺学[M]. 机械工业出版社, 张志文主编, 1983