
技术摘要:
本发明属于基座制造及热处理领域,具体涉及一种17‑4PH不锈钢基座的制备方法,主要包括以下步骤:通过成分设计、冶炼、熔铸、多次锻造与固溶时效相结合的处理方式制造17‑PH基座。本发明的技术方案可以较好的控制基座中δ‑铁素体含量,多次锻造有助于基体内部高密度位 全部
背景技术:
本发明
技术实现要素:
中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不必 然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有 技术;近年来,随着我国海洋油气资源的开发,高强度不锈钢材料被广泛用于海底油气输送 系统、海上平台系统、海上运输系统等水下生产系统中。由于海洋服役环境的复杂性与特殊 性,在海洋环境中仍存在材料受力复杂且程度大以及材料表面有点蚀失效的风险,届时会 引发严重的安全事故。特别是高强度耐海水腐蚀金属材料的开发和应用成为材料领域的重 要研究方向。 17-4PH钢属于沉淀、硬化不锈钢。强度水平相当于Cr13型马氏体不锈钢,耐蚀性相 当于18-8型奥氏体不锈钢,有良好的冷、热加工性能和焊接性能和铸造性能,17-4PH不锈钢 广泛应用于飞机发动机、导弹、化工设备、核反应推重、海上平台、直升机、甲板、航天涡旋机 叶片、核废物桶等等。 基座机构应用在生活生产中的各个方面,风力发电、船舶、海上平台、信号基站等。 由于其结构和性能的特异性,需要为其他结构提供支撑及稳定性。因此,要求基座具有足够 的强度以及耐腐蚀性等,基座拥有良好的使用性能是保证各项工作正常进行以及人员安全 的重要前提。 近年来,随着17-4PH不锈钢在中国的发展,固溶时效处理逐渐应用到17-4PH不锈 钢处理当中,但研究17-4PH不锈钢锻造过程中的问题并不多见,现有技术中公开了一些17- 4PH不锈钢的处理方法,如专利CN103643160A公开了一种高性能17-4PH不锈钢及其制备方 法,通过成分配比以及进行混料、球磨、造粒、压制、脱脂、真空烧结处理方式,进而得到高性 能17-4PH不锈钢,能用于制造承受较重负荷及对硬度、耐磨性和耐腐蚀性有较高要求的设 备或部件。 专利CN106567003A公开了一种改进型高硬度17-4PH不锈钢及其制备方法,通过控 制不锈钢粉的碳含量并在保护气氛下于1315-1345℃烧结,随炉冷却,可以缩短生产周期, 降低能耗。 专利CN107385144A公开了沉淀硬化马氏体不锈钢17-4PH冶炼工艺,通过控制冶炼 过程,采用VOC真空吹氧得到低碳、低气体、低夹杂、低五害的17-4PH不锈钢。 专利CN107385144A公开了一种17-4PH不锈钢MIM零件的制造工艺,先将17-4PH不 锈钢粉与粘接剂结合并通过注塑成型、脱脂烧结、烧结渗氮,形成致密的MIM零件。 专利CN111074048A公开了一种17-4PH材耐高温高压锻件的制造方法,通过冶炼、 锻造、热处理和两次沉淀硬化处理,能够制得的叶轮、气盘具有耐高温高压的特性。 专利CN105170869公开了一种提高17-4PH锻件横向力学性能的锻造方法,通过锻 3 CN 111607734 A 说 明 书 2/5 页 前切割、控制锻造温度以及不同方向上的镦粗、拔长工艺,改善了锻件的致密度,大幅提高 锻件的横向力学性能。 综上可知,现有技术中,利用锻造,固溶时效处理的17-4PH不锈钢仍存在以下三个 问题,(1)没有控制锻造过程中出现的表层开裂及热脆现象,服役过程中,需要承受因冲击、 磨损、疲劳、塑性变形而产生的应力,若17-4PH不锈钢基座在热处理与锻造过程中处理不 当,则会导致模具提前失效,造成经济损失或生产事故。(2)后续固溶、时效处理后,虽然提 高了17-4PH不锈钢的强度,时效温度过高与时间过长会使沉淀硬化相不断聚集长大,强度 开始降低、塑性升高。(3)海上基座制造工艺不够完善,没有形成一套完整的17-4PH基座的 制造过程,且现有工艺繁琐,能源消耗大、基台应对复杂环境的能力差以及耐腐蚀性能改善 不明显,影响17-4PH基座的加工效率和使用性能。