马氏体不锈钢14Cr17Ni2轧材的工艺优化
2015-08-20杨云志徐咏梅刘洪波刘向军
杨云志,徐咏梅,刘洪波,刘向军
(北满特殊钢有限责任公司,黑龙江 齐齐哈尔161041)
14Cr17Ni2是马氏体不锈钢中强度与韧性匹配较好的钢种之一,该钢种是在Cr17型不锈钢的基础上加入1.5%~2.5%的镍而形成铬镍马氏体不锈钢,由于镍的加入提高了钢的耐蚀性和塑韧性。按金相组织分类,14Cr17Ni2钢属于马氏体-铁素体型不锈钢,其化学成分的微小波动就会导致钢的组织性能产生较大的变化,同时钢的热加工难度较大,在实际热加工变形过程中易产生表面裂纹等缺陷。
1 14Cr17Ni2轧制裂纹
1.1 14Cr17Ni2轧材工艺流程
电炉+AOD+LF+VD→浇注→钢锭退火→钢锭加热→825轧制方坯→退火→钢坯修磨→650轧制成材→退火→修磨→检验、入库。
1.2 14Cr17Ni2轧制开坯裂纹
电炉+LF+VD冶炼浇注3.15t钢锭,化学成分满足技术要求,如表1所示。退火后检查钢锭表面良好,未见裂纹缺陷,如图1所示。825轧机开245mm方坯时,14Cr17Ni2钢的塑性非常差,方坯表面出现较多的横向裂纹,特别是角部裂纹非常严重,有个别裂纹严重的钢坯已经无清理价值,直接报废,如图2所示。

表1 14Cr17Ni2化学成分
2 14Cr17Ni2轧制裂纹分析

图1 3.15t钢锭

图2 245mm方坯裂纹
文献1表明,14Cr17Ni2钢的塑性好坏主要与钢中δ铁素体含量相关,δ铁素体含量超过20%则塑性急剧下降。而δ铁素体含量的多少是由钢中奥氏体形成元素和铁素体形成元素即[Cr]当量/[Ni]当量决定,其组织对钢中主要元素含量的波动极其敏感。另一方面,轧制加热温度对铁素体同样具有显著的影响。
根据Themor Calere热力学软件预测14Cr17Ni2钢的合金相及相组成(图3、图4),以及Schaefier不锈钢平衡组织图(图5),对14Cr17Ni2钢中主要元素采用经验公式计算钢的铬当量和镍当量,可以测算出炉号“01”钢中的δ铁素体含量在20%~30%之间。……
