[0049] 第二，將鋼錠裝入箱式電阻爐中，升溫至1250°C，保溫50小時(shí)，進(jìn)行均勻化退火， 使鋼錠不同部位的化、Ni、Mo、N等元素分布均勻，均勻化處理后空冷至室溫； 第Ξ，將均勻化處理過(guò)的鋼錠裝入天熱氣加熱爐中，升溫至1220°C，保溫5小時(shí)后快速 出爐，采用2500噸油壓機(jī)將鋼錠墳粗至580mm高； 第四，將墳粗后的鋼錠采用2500噸油壓機(jī)將墳粗后的鋼錠拔長(zhǎng)成外圓為560mm的圓 棒，終鍛溫度大于950°C; 第五，將上步鍛造圓棒裝入天熱氣加熱爐中，升溫至1220°C，快速出爐，采用1800噸徑 鍛機(jī)快將圓棒外圓速鍛造至〇310mm，終鍛溫度大于950°C; 第六，將鍛造完畢的圓棒裝入箱式電阻爐中，升溫至iiocrc，保溫3小時(shí)后，溶解棒料 微觀組織中的析出相，快速出爐水澤至室溫，阻止析出相二次形成； 第屯，將固溶處理后的棒料裝入箱式電阻爐中，升溫至500°C，保溫3小時(shí)，出爐后采用 1800噸徑鍛機(jī)將棒料外圓鍛造至Φ285mm，變形強(qiáng)化量為15% ;棒料灰料冷至室溫； 第八，車(chē)棒料外圓見(jiàn)光，按照J(rèn)B/T4730-2005標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行超聲波探傷和滲透探傷，棒料 屯、部、表面無(wú)裂紋，符合I級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求； 第九，在棒材兩端面取樣進(jìn)行力學(xué)、腐蝕、磁導(dǎo)率等性能檢測(cè)，性能合格后加工成所需 規(guī)格的無(wú)磁鉆挺。
[0050] 本發(fā)明實(shí)施例無(wú)磁鋼錠的化學(xué)成分如表7所示，其中，D為本發(fā)明制造材料，1~ 5為對(duì)比材料（1~4為國(guó)內(nèi)材料，5為進(jìn)口材料)。
[005。 注：1為專(zhuān)利CN104264071A中材料，2為專(zhuān)利CN101311290A中材料，3為專(zhuān)利CN101660109A中材料，4為專(zhuān)利CN102925821A中材料，5為美國(guó)Jorgensen公司進(jìn)口材料。
[0052] 從表7可W看出，本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)磁不誘鋼鋼具有較高的Mo元素含量和抗點(diǎn)蝕 當(dāng)量值，具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，N含量重量百分比小于0. 65%，控制合理，具有良好的工藝 適應(yīng)性，容易實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。
[0053] 本發(fā)明實(shí)施例無(wú)磁鋼鍛造圓棒的力學(xué)性能和磁導(dǎo)率值如表8所示，其中，D為本 發(fā)明制造材料，1~5為對(duì)比材料，1~4為國(guó)內(nèi)材料，5為進(jìn)口材料?？蒞看出，本發(fā)明實(shí) 施例的無(wú)磁鋼鍛造圓棒的屈服強(qiáng)度大于lOOOMPa，抗拉強(qiáng)度大于lOOOMPa，斷后延伸率為 27. 5%，斷面收縮率為70%，室溫下V型缺口試樣沖擊初性為220J，布氏硬度為370,相對(duì)磁導(dǎo) 率μf為1.001。本發(fā)明無(wú)磁鋼性能滿(mǎn)足APISPEC7《旋轉(zhuǎn)式鉆桿設(shè)備的規(guī)范》無(wú)磁鉆挺 的使用要求；材料施加552MPa應(yīng)力，循環(huán)彎曲疲勞強(qiáng)度達(dá)到5. 3X1〇5次，達(dá)到進(jìn)口材料水 平。
[0054] 注：1為專(zhuān)利CN104264071A中材料，2為專(zhuān)利CN101311290A中材料，3為專(zhuān)利CN 101660109A中材料，4為專(zhuān)利CN102925821A中材料，5為美國(guó)Jorgensen公司進(jìn)口材料。 [005引根據(jù)ASTMA262《檢測(cè)奧氏體不誘鋼晶間腐蝕敏感度的標(biāo)準(zhǔn)方法A法》，將編號(hào)為 D的鍛造試樣置于草酸與高純水質(zhì)量比為10:90的電解液中，在電流密度為lA/cm2的條 件下電解侵蝕90s，用500倍金相顯微鏡觀察電解后的試樣表面形貌為臺(tái)階狀結(jié)構(gòu)，如圖4 所示。根據(jù)ASTMA262《檢測(cè)奧氏體不誘鋼晶間腐蝕敏感度的標(biāo)準(zhǔn)方法E法》，編號(hào)為D的 鍛造試樣在銅-硫酸-硫酸銅溶液中煮沸24小時(shí)后，采用直徑為試樣厚度的壓頭對(duì)試樣彎 曲180,空白試樣直接彎曲180,試樣彎曲部位外表面均未產(chǎn)生裂紋，未發(fā)生晶間腐蝕現(xiàn)象。 可見(jiàn)，本發(fā)明無(wú)磁鋼具有良好的耐腐蝕性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種具有高鉬含量無(wú)磁不銹鋼，所述無(wú)磁不銹鋼由鋼錠鍛造而成；其特征 在于：所述鋼錠的元素組成及重量百分比為：C彡0.06%、Si彡0.5%、S彡0.01%、 P彡 0. 02%、19% 彡Cr彡 20%、19% 彡Μη彡 20%、1. 5% 彡Mo彡 2. 5%、0. 03% 彡V彡 0. 08%、 0· 03%彡Nb彡0· 05%、3%彡Ni彡5%、0· 6%彡N彡0· 65%、0彡0· 004%，其余為不可避免的雜 質(zhì)和Fe。2. 如權(quán)利要求1所述的一種具有高鉬含量無(wú)磁不銹鋼，其特征在于：所述鋼錠的元素 組成及重量百分比為：C彡0· 035%、Si彡0· 35%、S彡0· 006%、P彡0· 018%、19%彡Cr彡20%、 19%彡Μη彡20%、1.7%彡Mo彡2. 5%、0.03%彡V彡0.08%、0.03%彡Nb彡0.05%、 3%彡Ni彡5%、0. 6%彡N彡0. 65%、0彡0. 004%，其余為不可避免的雜質(zhì)和Fe; 鍛造權(quán)利要求1所述高鉬含量無(wú)磁不銹鋼的制造方法，其特征在于：制造方法的具體 步驟如下： 1) 均勻化處理：將鋼錠放入電阻爐中加熱至1200°C-1250°C進(jìn)行均勻化退火，使鋼錠 不同部位的〇、附、1〇』等元素分布均勻，均勻化處理后空冷至室溫；均勻化退火的時(shí)間選 取的原則為：直徑為260mm的鋼錠均勻化處理時(shí)間為20-24小時(shí)，鋼錠直徑每增加100mm， 均勻化處理時(shí)間增加12-15小時(shí)； 2) 鋼錠熱鍛開(kāi)坯成型：將均勻化處理后的鋼錠放入加熱爐中進(jìn)行加熱，鍛造溫度范圍 為：950°C-1220°C;保溫4-5小時(shí)后快速出加熱爐，并在2000噸以上油壓機(jī)上進(jìn)行熱鍛開(kāi) 坯，為了保證產(chǎn)品的性能均勻性，提高使用性能，熱鍛開(kāi)坯經(jīng)過(guò)墩粗和拔長(zhǎng)，鍛造至所需尺 寸的坯料，其中，墩粗比札彡1. 8,拔長(zhǎng)比R2> 2. 2,總鍛造比R彡4 ;然后坯料快速水冷至 室溫，減少析出相數(shù)量；墩粗比&為墩粗前坯料的高度與墩粗后坯料的高度比值，拔長(zhǎng)比R2 為拔長(zhǎng)前坯料的截面積與拔長(zhǎng)后坯料的截面積比值，總鍛造R=RdR2-l; 3) 坯料固溶處理：將步驟2)中鍛造成型的坯料在1000°C-1KKTC下保溫，進(jìn)行固溶處 理，使坯料溫度均勻化，并使步驟2)中的析出相充分溶解；固溶處理時(shí)間根據(jù)坯料的最大 厚度進(jìn)行選擇，固溶處理的時(shí)間7-8min/10mm; 4) 冷變形強(qiáng)化：對(duì)固溶處理后的坯料在400°C_500°C的溫度下進(jìn)行冷變形強(qiáng)化，冷變 形強(qiáng)化的變形量為10%~18%，其中，變形量為坯料變形前后截面積的差值與坯料原始截面 積的比值； 5) 將冷變形強(qiáng)化后的坯料冷卻至室溫。3. 如權(quán)利要求3所述的一種高鉬含量無(wú)磁不銹鋼的制造方法，其特征在于：均勻化處 理溫度范圍為1200°C-1250°C。4. 如權(quán)利要求3所述的一種高鉬含量無(wú)磁不銹鋼的制造方法，其特征在于：熱鍛開(kāi)坯 溫度范圍為1150°C-1220°C。5. 如權(quán)利要求3所述的一種高鉬含量無(wú)磁不銹鋼的制造方法，其特征在于：固溶處理 溫度范圍為：1000°C-1100°C。6. 如權(quán)利要求3所述的一種高鉬含量無(wú)磁不銹鋼的制造方法，其特征在于：冷變形強(qiáng) 化溫度范圍為400°C-500°C。7. 如權(quán)利要求3所述的一種高鉬含量無(wú)磁不銹鋼的制造方法，其特征在于：冷變形強(qiáng) 化的變形量為10%~18%。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于特殊鋼制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種具有高鉬含量無(wú)磁不銹鋼及其制造方法。提出的一種具有高鉬含量無(wú)磁不銹鋼由鋼錠鍛造而成；鋼錠的元素組成及重量百分比為：C≤0.06%、Si≤0.5%、S≤0.01%、P≤0.02%、19%≤Cr≤20%、19%≤Mn≤20%、1.5%≤Mo≤2.5%、0.03%≤V≤0.08%、0.03%≤Nb≤0.05%、3%≤Ni≤5%、0.6%≤N≤0.65%、O≤0.004%，其余為不可避免的雜質(zhì)和Fe。本發(fā)明提高了材料的強(qiáng)度、韌性和疲勞強(qiáng)度；保證鋼液在凝固過(guò)程中經(jīng)過(guò)單相奧氏體區(qū)，避免在凝固和鍛造過(guò)程中形成鐵素體相，提高了材料的無(wú)磁性能。
【IPC分類(lèi)】C22C38/58, C21D6/00, C21D8/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105256255
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510745198
【發(fā)明人】王新鵬, 王靈水, 范芳雄, 楊俊峰
【申請(qǐng)人】洛陽(yáng)雙瑞特種裝備有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月6日