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申请/专利权人：中国科学院金属研究所

摘要：本发明属于钢铁材料热加工领域，特别是一种消除低合金钢大型锻件中块状组织的热加工工艺，适应于解决低合金钢大型锻件在热处理后因显微组织中含有粗大的块状组织引起冲击韧性偏低或严重波动的问题。该热加工工艺具体过程如下：1钢锭或坯料进行高温扩散后进行多道次锻造；2合理设计预备热处理，即在多道次锻造后，进行一道适当的退正火+回火处理；3控制由淬火+回火组成的质量热处理；4合理吊装出炉，并在空气中静置降温后，再入循环水中进行淬火，最后按照传统高温回火进行回火。本发明工艺可很大程度上消除块状组织对低温冲韧性的不利影响，大幅提高低合金钢大型锻件心部和次表面的综合性能。

主权项：1.一种消除低合金钢大型锻件中块状组织的热加工工艺，其特征在于，该热加工工艺包括以下步骤：1钢锭或坯料进行高温扩散后进行两道次以上的锻造，以减轻或消除偏析；2将低合金钢大型锻件在Ac3以上40～100℃范围内进行常规正火，大型锻件升温速率按不高于100℃h进行，保温按壁厚每增加25mm保温时间延长0.5～1h计算，保温结束后，吊装出炉空冷；3低合金钢大型锻件经正火后，进行回火处理，以得到均匀、弥散分布的合金碳化物，保温按壁厚每增加25mm保温时间延长1～2h计算，保温结束后，置于空气中或随炉缓冷至室温；4回火处理后，将大型锻件缓慢加热升温，升温速率按不高于50℃h进行，并在Ac1以下20～50℃设置一均温台阶，最终在略低于Ac3温度下进行临界区奥氏体化，以此形成少量的片状或针状铁素体，避免大块状铁素体的出现，并达到有效分割原奥氏体晶粒目的；锻件升温速率按照不高于80℃h进行，保温按壁厚每增加25mm保温时间延长0.5～1h计算；5经临界区奥氏体化后，吊装出炉，并在空气中静置降温30～50℃后，再入水循环水中进行淬火，以此减轻淬火应力；步骤3的回火处理温度由热力学计算确定，目的是在低合金钢中得到弥散分布的富CrMo合金碳化物，让组织中的合金碳化物弥散析出，一方面为后续步骤3临界区奥氏体化过程形核提供位置，以便形成片状和针状铁素体，有效分割原奥氏体晶粒，阻碍贝氏体板条铁素体的长大和聚合；另一方面为消除预备热处理时组织中内应力和遗传倾向；步骤3的回火处理合并到步骤4的加热过程中，即通过在步骤4的加热过程中设置均温台阶，均温台阶的时间为2～12h，以实现基体组织中析出弥散分布的富CrMo合金碳化物的目的，促进后续奥氏体晶粒均匀、同步形核。

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