[發明專利]一種氧化物彌散強化低活化鋼及其制備方法

有效

• 申請號: 201410251099.2
• 申請日: 2014-06-06
• 公開（公告）號: CN105274445B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 單以銀;胡雪;黃禮新;嚴偉;王開陽
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C22C38/48
• 分類號: C22C38/48;C22C33/02;C21D8/00
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司21001
• 代理人: 張晨

1.一種氧化物彌散強化低活化鋼的制備方法，其特征為該低活化鋼的合金元素所占總質量的百分比為：基體為Fe，0.08％≤C≤0.15％，8.0％≤Cr≤10.0％，1.1％≤W≤1.55％，0.1％≤V≤0.3％，0.03％≤Ta≤0.2％，0.1≤Mn≤0.6％，0.05％≤Y₂O₃≤0.5％，N<0.010％，Al<0.010％，Ni<0.005％，Mo<0.005％，Nb<0.010％，Cu<0.010％，P<0.005％，S<0.005％，和制造過程中不可避免的雜質；所述氧化物彌散強化低活化鋼的制備過程為：Fe-C-Cr-W-V-Ta-Mn母合金冶煉，粉末霧化，母合金和Y₂O₃納米顆粒混合粉末的高能球磨，粉末包套抽氣，固化成型，熱軋，熱處理，最終獲得所需的組織；合金粉末的霧化工藝參數為：粒度<50μm，霧化氣體壓力>3.5Mpa，過熱度>200℃，保護性氣體氣氛；熱軋工藝為：開軋溫度為1100-1200℃，終軋溫度為900-950℃，軋制道次為5-6次，每道次壓下量為18～25％。

2.按照權利要求1所述氧化物彌散強化低活化鋼的制備方法，其特征在于，母合金和Y₂O₃納米顆粒混合粉末的高能球磨工藝參數為：球磨介質為Φ6和Φ10混合硬質鋼球，球磨氣氛為99.99％氬氣，球料質量比為(8～10):1，球磨時間40-70h，轉速為350-500r/min。

3.按照權利要求1所述氧化物彌散強化低活化鋼的制備方法，其特征在于，所述粉末包套抽氣的工藝參數為：真空度不低于10^-1Pa，溫度400-550℃，時間為4-5h。

4.按照權利要求1所述氧化物彌散強化低活化鋼的制備方法，其特征在于，粉末包套的固化成型采用熱等靜壓固化成型工藝：壓力120-150MPa， 溫度1050-1200℃，保溫保壓時間3-5h。

5.按照權利要求1所述氧化物彌散強化低活化鋼的制備方法，其特征在于，氧化物彌散強化低活化鋼的熱處理工藝為：正火工藝參數為(950-1100)℃/(60-90)min/空冷，回火工藝參數為(700-820)℃/(90-120)min/空冷。

6.按照權利要求1所述氧化物彌散強化低活化鋼的制備方法，其特征在于，具體制備工藝流程和參數如下：

(a)Fe-C-Cr-W-V-Ta-Mn母合金的冶煉：

V、Ta元素切成小塊下料，Mn元素按90-93％收得率進行配料，并在精煉時加入該合金元素，精煉時間為15-25min，期間攪拌3-5次；

(b)母合金的霧化：

粒度<50μm，霧化氣體壓力>3.5Mpa，過熱度>200℃，保護氣氛為99.99％氬氣；

(c)母合金和Y₂O₃納米顆粒混合粉末高能球磨：

在母合金霧化粉末中添加納米級Y₂O₃顆粒進行高能球磨，球磨介質為Φ6和Φ10混合硬質鋼球，球磨氣氛為99.99％氬氣，球料質量比為(8-10)：1，球磨時間40-70h，轉速為350-500r/min；

(d)粉末包套抽氣：

真空度不低于10^-1Pa，溫度為400-550℃，時間為4-5h；

(e)粉末包套的熱等靜壓固化成型：

壓力為120-150MPa，溫度為1050-1200℃，保溫保壓時間為3-5h；

(f)熱軋：

開軋溫度為1100-1200℃，終軋溫度為900-950℃，軋制道次為5-6次， 每道次壓下量為18～25％，

(g)氧化物彌散強化低活化鋼的熱處理工藝：

正火工藝參數為(950-1100)℃/(60-90)min/空冷，回火工藝參數為(700-820)℃/(90-120)min/空冷。