[發明專利]一種低鉻鎳耐熱鋼的熱處理方法

有效

• 申請號: 201610364676.8
• 申請日: 2016-05-27
• 公開（公告）號: CN105821184B
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 張斌
• 申請（專利權）人: 江蘇金基特鋼有限公司
• 主分類號: C21D1/30
• 分類號: C21D1/30;C21D1/18;C21D1/60;C21D6/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 許丹丹

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，具體涉及一種低鉻鎳耐熱鋼的熱處理方法。

背景技術

耐熱鋼是在高溫下具有較高的強度和良好的化學穩定性的合金鋼。耐熱鋼按其性能可分為抗氧化鋼和熱強鋼兩類。抗氧化鋼又簡稱不起皮鋼。熱強鋼是指在高溫下具有良好的抗氧化性能并具有較高的高溫強度的鋼。耐熱鋼常用于制造鍋爐、汽輪機、動力機械、工業爐和航空、石油化工等工業部門中在高溫下工作的零部件。這些部件除要求高溫強度和抗高溫氧化腐蝕外，根據用途不同還要求有足夠的韌性、良好的可加工性和焊接性，以及一定的組織穩定性。

現有技術中，奧氏體耐熱鋼大多采用高溫固溶熱處理，以獲得良好的冷變形性。奧氏體熱強鋼則先用高溫固溶處理，然后在高于使用溫度60～100℃條件下進行時效處理，使組織穩定化，同時析出第二相，以強化基體。耐熱鑄鋼多在鑄態下使用，也有根據耐熱鋼的種類采用相應的熱處理的。例如日本株式會社在中國申請的一件專利CN1749427A，公開了一種耐熱鋼、耐熱鋼的熱處理方法以及高溫汽輪機轉子，該耐熱鋼是一種按重量百分比計由0.25～0.35的C、0.15或更少的Si、0.2～0.8的Mn、0.3～0.6的Ni、1.6～1.9的Cr、0.26～0.35的V、0.6～0.9的Mo、0.9～1.4的W、低于0.01的Ti、0.001～0.007的N、總量為1.3～1.4的Mo和W/2以及余量的Fe和不可避免的雜質所組成的耐熱鋼，其中在回火熱處理之后，該耐熱鋼貝氏體單相組織組成，確保按重量百分比計1.0或更多的Fe、0.8～0.9的Cr、0.4～0.5的Mo、0.3～0.5的W以及0.2或更多的V移入沉淀物，并且沉淀物總量為3.5或更高。又如，專利CN102586550A公開了一種不銹鋼耐熱鋼鍛件熱處理方法，該方法在調質處理前增加一道退火步驟，所述退火步驟中，將不銹鋼耐熱鋼鍛件以30-80℃/h的速度加熱到900-940℃并保溫7-9小時，然后隨爐冷卻到450-550℃后出爐空冷。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種低鉻鎳耐熱鋼的熱處理方法。

技術方案：本發明提供了一種低鉻鎳耐熱鋼的熱處理方法，所處理的對象為低鉻鎳含量的耐熱鋼，其中鉻含量為0.9～1.2％，鎳含量為0.1～0.3％。針對低鉻鎳耐熱鋼的特點，本發明提供的熱處理方法為：依次進行去應力退火、退火、正火、第一次回火、淬火、第二次回火。

所述的去應力退火，加熱溫度為600～650℃，空氣中冷卻。所述的退火，加熱溫度為960～980℃，在空氣中冷卻。所述的正火，加熱溫度為960～1000℃，空氣中冷卻。所述的第一次回火，加熱溫度為650～700℃，空氣中冷卻。

所述的淬火，加熱溫度為960～980℃，淬火劑中冷卻。本發明所采用的淬火劑非常規的淬火劑，所述的淬火劑中含有醋酸1-2份、丙烯酸1-2份、順丁烯二酸1-3份、碳酸氫鈉6-8份、葡萄糖20-25份、水100份。更進一步的，在其中加入甲基硅油4-6份、硬脂酸鎂1-2份，具有更好的起泡性能及穩定性。

所述的第二次回火，加熱溫度為730～750℃，水中冷卻。

有益效果：本發明提供的熱處理方法，處理后的鋼材具有較好的熱強性。本發明所得耐熱鋼使用溫度在560～580℃時，仍然具有很高的熱強性和抗氧化性，蠕變極限與持久強度數值相近。本發明所得到的鋼材可用于制造工作溫度580℃左右的高壓設備中的過熱鋼管、導管、散熱片及相關的鍛件。尤其是采用了本發明所提供的淬火劑，進行淬火后，可以彌補鉻鎳含量低所帶來的力學性能的損失。

具體實施方式：

實施例1

鋼材元素配比(質量百分比)：Cr1.05％、Si 0.29％、Mn0.61％、Ni0.1％、C0.11％、N0.035％、V0.22％。

熱處理過程：

去應力退火：加熱溫度為600～650℃，空氣中冷卻。

退火：加熱溫度為960～980℃，在空氣中冷卻。所述的正火加熱溫度為960～1000℃，空氣中冷卻。

第一次回火：加熱溫度為650～700℃，空氣中冷卻。

淬火：加熱溫度為960～980℃，水中冷卻。

第二次回火：加熱溫度為730～750℃，水中冷卻。

實施例2

鋼材元素配比(質量百分比)：Cr1.05％、Si 0.29％、Mn0.61％、Ni0.1％、C0.11％、N0.035％、V0.22％。

熱處理過程：