06Cr18Ni11Ti鋼鍛造工藝對晶粒度的影響分析

劉偉

摘要：研究06Cr18Ni11Ti鋼在控制加熱溫度和變形過程兩個變量情況下對晶粒度的影響。初步得出結論通過溫度和變形過程控制可以實現鍛件晶粒度的提升，由于晶粒度和力學性能存在正相關的聯系，因此可以提高06Cr18Ni11Ti鋼力學性能，從而滿足技術要求。

關鍵詞：06Cr18Ni11Ti鋼;加熱溫度;變形過程;晶粒度;力學性能

引言

06Cr18Ni11Ti不銹鋼被廣泛應用在航天航空、軍工機械、核電工程等眾多領域，其優秀的金屬特性在其中發揮著重要的作用。通過選擇合適的鍛造工藝，能夠獲得更優質的奧氏體型不銹鋼，滿足客戶要求同時促進機械制造業獲得更快的發展。

1 實驗原料和技術要求

1.1 化學成分

試樣料取自客戶產品余料，化學成分見表1。

1.2 技術要求

鍛件的具體技術要求見表2。

2 試驗方案

試樣料共分為4件，尺寸全部為Ф150mm×100mm，依次編號SY001～004。分別采取4種鍛造工藝，鍛件成型尺寸均為60mm×60mm×490mm。

鍛造工藝一：SY001坯料電阻爐功率升溫至1180℃，保溫1h，750Kg空氣錘沿長度方向拔長至60mm×60mm×490mm，終鍛溫度控制在750℃，鍛后空冷至室溫。

鍛造工藝二：SY002坯料電阻爐功率升溫至1180℃，保溫1h，750Kg空氣錘沿長度方向拔長至95mm×95mm×L，空冷550℃后回爐加熱至900℃，拔長至60mm×60mm×490mm，終鍛溫度控制在700℃，鍛后水冷至室溫。

鍛造工藝三：SY003坯料電阻爐功率升溫至1180℃，保溫1h，750Kg空氣錘沿長度方向拔長至60mm×60mm×490mm，終鍛溫度控制在870℃，鍛后水冷至室溫。

鍛造工藝四：SY004坯料電阻爐功率升溫至1180℃，保溫1h，750Kg空氣錘沿長度方向拔長至95mm×95mm×L，空冷600℃后回爐加熱至950℃，拔長至60mm×60mm×490mm，終鍛溫度控制在690℃，鍛后水冷至室溫。

3試驗結果

每種鍛造工藝試樣料分別在同一方向切取低溫拉伸、高溫拉伸、金相試樣，按要求進行分析實驗，結果見表3、表4、表5和圖1。

4 結果分析

通過實驗數據可以看出，鍛造工藝不同所得出的試驗結果有細小的變化，鍛造工藝一、三對比得出：終鍛溫度不同對材料的性能也有一定影響。鍛造工藝二、四的目的在于使試樣料一火次變形后的晶粒度保持住，防止再結晶的發生。然后在900～950℃之間進行第二次變形，其仍然有≥2.5的鍛造比，從而可以細化晶粒。根據實驗結果表明，鍛造工藝二、四能夠鍛造出晶粒度更高的產品，其相對應的高溫力學性能有明顯提升，因此通過選擇合適的鍛造工藝可以生產出更優質的產品。

5 結論

本次試驗采用的是同種原料不同鍛造工藝的實驗方法，獲得不同晶粒度和力學性能的產品，其中通過控制再結晶+低溫強化+靜態再結晶方案能夠實現細化產品晶粒的目的。因此06Cr18Ni11Ti材料為了獲得更高的晶粒度，可以選擇控制再結晶+低溫強化+靜態再結晶的鍛造方案，從而實現客戶要求。

參考文獻：

[1] 鍛工實用技術手冊[M]. 江蘇科學技術出版社 ， 李集仁，楊良偉主編， 2002

[2] 鑄態304奧氏體不銹鋼熱變形條件下動態再結晶組織特征研究[J]. 葛東生，劉潔，范光偉，趙曉東，姚小飛. 鑄造設備研究. 2008（05）

[3] 鍛造工藝學[M]. 機械工業出版社， 張志文主編， 1983