[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)度高韌性耐腐蝕鏈條用鋼及其熱處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610993472.0
• 申請日: 2016-11-10
• 公開（公告）號: CN106521356B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李昭東;王鑫;周世同;李鵬博;雍岐龍;陳穎;王慧敏;楊忠民
• 申請（專利權(quán)）人: 鋼鐵研究總院;中聯(lián)先進(jìn)鋼鐵材料技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號: C22C38/46
• 分類號: C22C38/46;C22C38/44;C22C38/42;C22C38/04;C22C38/02;C21D1/18;C21D9/00
• 代理公司: 北京天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11386
• 代理人: 王濤,張春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于船用錨鏈用鋼和海洋工程系泊鏈用鋼領(lǐng)域，具體涉及一種高強(qiáng)度高韌性耐腐蝕鏈條用鋼及其熱處理方法。

背景技術(shù)

石油勘探開采已由近海向深海發(fā)展，并逐漸向極地海洋推進(jìn)。傳統(tǒng)的船用錨鏈和系泊鏈僅僅要求考核-20℃沖擊功指標(biāo)，已經(jīng)滿足不了破冰船和極地海洋平臺的抗低溫沖擊需求。此外，船用錨鏈和系泊鏈長期暴露或浸泡在海洋大氣環(huán)境或海水環(huán)境下，腐蝕嚴(yán)重也是其失效的主要形式之一。傳統(tǒng)的船用錨鏈采用C-Mn鋼，幾十年來沒有升級換代；系泊鏈近十幾年的技術(shù)或專利主要圍繞大規(guī)格、高強(qiáng)度方向發(fā)展，高強(qiáng)度系泊鏈的C含量水平維持在0.16wt.％以上的水平，Mn、Cr、Mo含量逐漸增多，冶金技術(shù)的進(jìn)步很大程度上解決了常規(guī)的低溫沖擊韌性要求，而超低溫沖擊韌性未引起足夠的關(guān)注。本發(fā)明在研究船用錨鏈和系泊鏈閃光焊焊縫低溫沖擊韌性的基礎(chǔ)上，提出降低碳的含量、協(xié)同Ni、Cr、Mo、Nb、V等合金設(shè)計(jì)、采用兩次淬火熱處理工藝方法等手段來實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度鏈條用鋼母材和閃光焊縫低溫沖擊韌性的提高，并同時(shí)提高耐腐蝕性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)度高韌性耐腐蝕鏈條用鋼。在化學(xué)成分上，采用低C設(shè)計(jì)，提高上平臺沖擊功和降低韌脆轉(zhuǎn)變溫度，在低Mn低Si的合金化設(shè)計(jì)下，協(xié)同Ni、Cr、Mo、Nb、V等合金化，補(bǔ)償降C引起的強(qiáng)度損失，進(jìn)一步降低韌脆轉(zhuǎn)變溫度，特別是改善閃光焊焊縫區(qū)的低溫沖擊韌性。

為了達(dá)到上述技術(shù)目標(biāo)，本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下：

一種高強(qiáng)度高韌性耐腐蝕鏈條用鋼，化學(xué)成分C：0.06～0.11wt.％、Si：0.15～0.35wt.％、Mn：0.30～0.50wt.％、Cr：1.00～3.00wt.％、Ni：2.00～4.00wt.％、Mo：0.30～0.60wt.％、Nb：0.02～0.06wt.％、V：0.03～0.09wt.％、P<0.015wt.％、S<0.015wt.％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)，均為重量百分?jǐn)?shù)。

優(yōu)選地、化學(xué)成分C：0.06～0.08wt.％、Si：0.15～0.20wt.％、Mn：0.30～0.38wt.％、Cr：1.00～1.85wt.％、Ni：2.00～3.15wt.％、Mo：0.30～0.45wt.％、Nb：0.02～0.03wt.％、V：0.03～0.05wt.％、P<0.015wt.％、S<0.015wt.％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)，均為重量百分?jǐn)?shù)。

優(yōu)選地、化學(xué)成分C：0.09～0.11wt.％、Si：0.25～0.35wt.％、Mn：0.40～0.50wt.％、Cr：2.00～3.00wt.％、Ni：3.50～4.00wt.％、Mo：0.50～0.60wt.％、Nb：0.04～0.06wt.％、V：0.06～0.09wt.％、P<0.015wt.％、S<0.015wt.％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)，均為重量百分?jǐn)?shù)。

優(yōu)選地、采用兩次淬火熱處理和一次回火熱處理的工藝方式，鏈條一次通過A奧氏體化加熱爐、A淬火槽、B奧氏體化加熱爐、B淬火槽和C回火加熱爐。

優(yōu)選地、淬火得到板條馬氏體組織，回火后的馬氏體組織仍然為板條狀，板條塊寬度為0.3-5μm，此外，在板條間和板條內(nèi)部彌散分布著直徑為0.2-0.8μm、體積分?jǐn)?shù)為0.15％-0.35％的顆粒狀滲碳體和直徑為5-15nm、體積分?jǐn)?shù)為0.02％-0.08％的MC相粒子。

優(yōu)選地、A爐加熱溫度為880-960℃，在爐時(shí)間為20min-60min，A淬火槽采用鏈條入水淬火的方式，B爐加熱溫度為820-900℃，在爐時(shí)間為20min-60min，B淬火槽也采用鏈條入水淬火的方式，C爐加熱溫度為600-660℃，在爐時(shí)間為30min-60min，出C爐后空冷。

優(yōu)選地、A爐加熱溫度為880-915℃，在爐時(shí)間為40min-60min，A淬火槽采用鏈條入水淬火的方式，B爐加熱溫度為820-845℃，在爐時(shí)間為40min-60min，B淬火槽也采用鏈條入水淬火的方式，C爐加熱溫度為600-630℃，在爐時(shí)間為40min-60min，出C爐后空冷。

優(yōu)選地、A爐加熱溫度為920-960℃，在爐時(shí)間為20min-35min，A淬火槽采用鏈條入水淬火的方式，B爐加熱溫度為850-900℃，在爐時(shí)間為30min-60min，B淬火槽也采用鏈條入水淬火的方式，C爐加熱溫度為635-660℃，在爐時(shí)間為30min-35min，出C爐后空冷。