[發明專利]一種用于增加TP347HFG鋼中片狀碳化鈮數量的方法

有效

• 申請號: 201611086728.6
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106755872B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 金應榮;欒道成;劉錦云;胡志華;王正云;陳寶書;賀毅;樊海琪;王俊臣;白陽;李樹燕
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: C21D8/06
• 分類號: C21D8/06
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李進

本發明提供了(A)對TP347HFG鋼坯進行均勻化退火處理并軋制成后，加熱到1200?1300℃之間保溫1?3h，進行固溶處理；(B)冷卻至980?1100℃之間保溫1?3h進行時效處理，再加熱到1200?1300℃之間保溫1?3h進行固溶處理，出爐、進行穿管及后續軋制即可。通過本發明這種固溶?時效的循環處理，能促使破碎的液析碳化鈮顆粒溶解，并在晶界上獲得片狀的碳化鈮，在后續穿管和軋制過程中，這種片狀碳化鈮破碎成細小的碳化鈮顆粒，有利于減少液析碳化鈮對鋼高溫性能的不利影響。

技術領域

本發明涉及材料工程領域，具體而言，涉及一種用于增加TP347HFG鋼中片狀碳化鈮數量的方法。

背景技術

隨著發電技術的進步，發電機組的溫度越來越高，超超臨界機組對所用材料提出了越來越高的要求，TP347HFG鋼管是用于超超臨界發電機組的一種重要材料，因此TP347HFG鋼管的耐高溫性能顯得尤為重要。

鈮是一種強碳化物形成元素，是TP347HFG鋼中的主要成分之一。碳化鈮(NbC)具有很好的高溫穩定性，TP347HFG鋼中含有較多的碳和鈮，碳化鈮在TP347HFG鋼中主要有粗大的液析碳化鈮和時效過程中析出的細小碳化鈮兩種，為了提高鋼的高溫性能，主要利用的是分布均勻且細小的碳化鈮。

但是現有技術中，TP347HFG鋼在冶煉后的澆注過程中，當溫度低于液相線溫度時，便有碳化鈮逐漸析出，且在鋼錠的1/2半徑處形成粗大的碳化鈮。經過均勻化退火、軋制和常規固溶處理后，部分液析碳化鈮雖然轉化為細小均勻分布的碳化鈮，但殘留的液析碳化鈮依然比較粗大，這種粗大的碳化鈮對鋼的高溫性能會產生不利影響，限制了TP347HFG鋼材料的進一步應用。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于增加TP347HFG鋼中片狀碳化鈮數量的方法，在鋼坯均勻化退火處理和軋制成圓鋼之后，將TP347HFG圓鋼加熱進行固溶處理，破碎后的大塊液析碳化鈮由于呈現凸面，曲率半徑較小，會溶解在奧氏體中，使奧氏體中的鈮和碳達到飽和，然后隨爐冷卻到時效溫度進行時效處理，讓奧氏體中溶解的鈮和碳在奧氏體晶界和未溶解的大塊碳化鈮上析出。后續軋制前雖然也會加熱進行固溶處理，使奧氏體中的鈮和碳達到飽和，但此過程中大塊液析碳化鈮依然呈現凸面，溶解在奧氏體中的速度較快，晶界上析出的片狀碳化鈮曲率半徑大甚至是凹面，在奧氏體中的溶解速度比大塊液析碳化鈮的慢，所以晶界上的碳化鈮不會完全溶解而被保留下來。如果進一步進行循環固溶與時效處理，則由于固溶過程中晶界上的片狀碳化鈮在奧氏體中的溶解速度比大塊液析碳化鈮的慢，時效過程中的長大速度卻與液析碳化鈮的相當，從而使得循環過程中晶界上的片狀碳化鈮逐漸長大，而液析大塊的碳化鈮逐漸變小。最終通過本發明這種固溶-時效的循環處理能在晶界上獲得片狀的碳化鈮。在后續穿管和軋制過程中，晶界上片狀的碳化鈮破碎成細小的碳化鈮顆粒，對鋼的高溫性能有益，同時大塊液析碳化鈮變小也有利于改善鋼的高溫性能。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

本發明提供了一種用于增加TP347HFG鋼中片狀碳化鈮數量的方法，主要包括如下步驟：

(A)對TP347HFG鋼坯進行均勻化退火處理并軋制后，加熱到1200-1300℃之間保溫1-3h，進行固溶處理；

(B)冷卻至980-1100℃之間保溫1-3h進行時效處理，再加熱到1200-1300℃之間保溫1-3h進行固溶處理，出爐、進行穿管及后續軋制即可。

TP347HFG鋼依靠細小均勻分布的碳化鈮獲得優異的高溫性能，現有技術中，TP347HFG鋼中的液析碳化鈮在軋制過程中破碎，在固溶處理過程中進一步縮小，但依然殘留有粗大的碳化鈮，這種粗大的碳化鈮不僅本身對鋼的高溫性能有有害影響，而且由于減少了細小均勻分布的碳化鈮的數量，也會對鋼的高溫性能產生不利影響。