第34卷第4期 2013年8月
特殊钢
SPECIALSTEEL
Vol.34.No.4 August2013
.67.
预备热处理对508-3钢奥氏体晶粒尺寸的影响
何西扣刘正东林肇杰
（钢铁研究总院特殊钢研究所，北京100081）
摘要试验用钢508-3(/%：0.19C0.26Si、1.48Mn、0.009P、0.007S、0.78Ni、0.50Mo,0.003A1)由真空感应炉冶炼，50kg铸绽，经1150℃锻成Φ16mm棒材，终锻≥900℃。研究了正火温度（900~1200℃）和多次正火工艺（900~1200℃1h-900℃1h-890℃1h）对508-3钢奥氏体晶粒尺寸的影响。结果表明，在900~1200℃正火时，随着正火温度升高，奥氏体品粒尺寸出现明显粗化，奥氏体晶粒度级别由6.5级粗化到3级。随后经过900C 二次正火，钢中原粗大的奥氏体晶粒可以细化到6级，再进行890℃三次正火后，奥氏体晶粒细化不明显。多次阶梯正火处理可以细化508-3钢粗大的奥氏体品粒，但在同一温度重复正火时，钢中品粒细化效果不明显。
关键调预备热处理奥氏体晶粒尺寸508-3钢
EffectofPre-Heat-TreatmentonAusteniteGrainSizeofSteel508-3
He Xikou, Liu Zhengdong and Lin Zhaojie
(Institute for Special Steels, Central Iron and Steel Institute, Beijing 100081)
AbstractTest steel 508-3 (/% : 0.19C, 0.26Si,1.48Mn, 0.009P, 0.007S, 0.78Ni, 0.50Mo,0.003A1) is mel-ted by a vacuum induction furmace and cast to 50 kg ingot, forged at 1 150 C to 16 mm bar, end forging ≥900 C. The effect of normalizing temperature (900 ~1200 C ) and multi-normalizing process (900 ~1 200 °C 1 h-900 ℃ 1 h-890 C 1 h) on austenite grain size of steel 508-3 has been studied. Results show that as normalizing at 900 ~1 200 C, with in-creasing normalizing temperature the austenite grain size of steel coarsens obviously, the rating of austenite grain coarsens from No 6. 5 to No 3; with subsequent secondary normalizing at 900 °C the original coarse austensite grains in steel are re-fined to rating of No 6, then with third normalizing at 890 C the effect of refining of austenite grains is not obvious, Multi-step-nomalizing treatment is available to refining the coarse austenite grains of steel 508-3, but repeating normalizing at same temperature is not obvious to refining the austenite grains in steel.
Material Index Pre-Heat-Treatment, Austenite Grain Size, Steel S08-3
508-3钢作为反应堆压力容器用钢，目前广泛应用于核电站反应堆容器（包括反应堆压力容器蒸汽发生器和稳压器等）大型锻件的制造。在核电站反应堆容器大型锻件的制造过程中，由于成分偏析、热和变形的不均匀性，不可避免地会造成大锻件内部的粗晶和混晶现象[12]。这主要是由于在锻造过程中，大锻件不能一火锻成，在最后一火的锻造时因锻件截面大内外温差大以及水压机动作慢，先锻好部分与后锻造部分的终锻温度相差大，锻件中心和先锻好部分在高温（往往高于1000℃）停留时间长，这样就导致奥氏体品粒粗大与不均匀。ASME 规范对508-3钢的晶粒度有严格要求，要求品粒度
。因此.获得均匀细小的奥氏体晶粒是
大于5级
成功制造核电站压力容器大型锻件的关键之
在大型锻件锻造后形成的粗晶和混晶现象，只有在锻件的锻后热处理（即预备热处理）过程中完成。锻件的预备热处理一般为一次正火+回火处理，而大型或特大型锻件一次正火达不到预期效果，通常需要多次正火处理，多次正火对于调整和细化
品粒的作用已经为较早的研究工作所肯定【4]
本文主要工作是对预备热处理中正火温度和多次正火工艺对508-3钢的奥氏体晶粒尺寸影响进行研究，以期为反应堆压力容器大型锻件的工业生产提供参考。
试验材料与方法
试验用钢为真空感应熔炼炉冶炼的50kg的铸锭，在1150℃锻造成Φ16mm的圆棒，终锻温度控制在900℃以上，试验钢的化学成分见表1。从上述锻造的棒材上切取试样在模拟热处理炉中进行模拟预备热处理试验。本试验共采取18个制度，每个制度取一个试样。首先，分别在900，950，1000， 1100，1150，1200℃等6个不同正火温度保温1h 空冷，随后在900℃保温1h空冷，最后在890℃保温1h空冷，热处理工艺示意图见图1。
热处理后的金相试样经机械抛光后，用饱和苦味酸+洗涤剂+少许盐酸溶液显示奥氏体晶界。利用光学显微镜观察试样的原始奥氏体晶粒尺寸，用