[發(fā)明專利]一種ZG15Cr2Mo1材料室溫及高溫力學性能的控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710299471.0
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN106947918B
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設計）人: 張錦;馬麗;仇國民;賈成璽;馬榮華;李金寶
• 申請（專利權）人: 寧夏共享集團股份有限公司
• 主分類號: C22C38/22
• 分類號: C22C38/22;C22C38/24;C22C38/20;C22C38/02;C22C38/04;C21D1/28;C21D9/00
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本發(fā)明涉及材料力學性能優(yōu)化控制工藝領域，具體涉及一種ZG15Cr2Mo1材料室溫及高溫力學性能的控制方法。本發(fā)明通過對ZG15Cr2Mo1材料物理性能、相變點、CCT曲線進行仔細深入的研究，通過制定不同熱處理工藝，檢測分析材料特性、優(yōu)化熱處理工藝、研究化學成份對性能的影響、優(yōu)化化學成份控制等方法，制定出一種滿足ZG15Cr2Mo1材料室溫及高溫力學性能的熱處理工藝及化學成份控制方法，按照取樣、正火工藝優(yōu)化、退火工藝優(yōu)化、化學成份優(yōu)化、結果驗證以及成品生產的步驟生產質量穩(wěn)定的ZG15Cr2Mo1材料成品，以滿足ZG15Cr2Mo1材料力學性能穩(wěn)定控制的需要，使生產的材料能夠滿足具體力學性能使用需求。

技術領域

本發(fā)明涉及材料力學性能優(yōu)化控制工藝領域，具體涉及一種ZG15Cr2Mo1材料室溫及高溫力學性能的控制方法。

背景技術

ZG15Cr2Mo1鑄鋼材料主要化學成份要求C：0.15～0.20％、Si：≤0.8％、Mn≤0.90％、Cu≤0.35％、Cr：2.0～2.75、Mo：0.90～1.20、V≤0.05％；室溫抗拉強度要求在585～760MPa范圍內，三組不同溫度不同應力高溫持久時間要求120h以上，韌脆轉變溫度FATT50要求≤79℃。然而，在具體生產過程中，存在ZG15Cr2Mo1鑄鋼材料易出現(xiàn)化學成分、熱處理工藝控制不穩(wěn)定，室溫及高溫力學性能波動，影響產品質量穩(wěn)定控制的問題，從而使ZG15Cr2Mo1鑄鋼材料的生產質量不穩(wěn)定，難以滿足生產使用要求。

因此，基于上述，發(fā)明人通過對ZG15Cr2Mo1材料物理性能、相變點、CCT曲線進行仔細深入的研究，通過制定不同熱處理工藝，檢測分析材料特性、優(yōu)化熱處理工藝、研究化學成份對性能的影響、優(yōu)化化學成份控制等方法，制定出一種滿足ZG15Cr2Mo1材料室溫及高溫力學性能的熱處理工藝及化學成份控制方法，以滿足ZG15Cr2Mo1材料力學性能穩(wěn)定控制的需要，從而解決現(xiàn)有技術存在的不足和缺陷。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的就在于：針對目前存在的上述問題，本發(fā)明通過對ZG15Cr2Mo1材料物理性能、相變點、CCT曲線進行仔細深入的研究，通過制定不同熱處理工藝，檢測分析材料特性、優(yōu)化熱處理工藝、研究化學成份對性能的影響、優(yōu)化化學成份控制等方法，制定出一種滿足ZG15Cr2Mo1材料室溫及高溫力學性能的熱處理工藝及化學成份控制方法，以滿足ZG15Cr2Mo1材料力學性能穩(wěn)定控制的需要，從而解決現(xiàn)有技術存在的不足和缺陷。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種ZG15Cr2Mo1材料室溫及高溫力學性能的控制方法，包括如下步驟：

(1)取樣：澆鑄相同化學成份的同爐ZG15Cr2Mo1材料，從同爐材料中切取若干尺寸相同的試樣塊，確?；瘜W成份一致；將試樣塊清洗干凈并氮氣吹干，以作備用；

(2)ZG15Cr2Mo1材料正火工藝優(yōu)化：通過研究確認ZG15Cr2Mo1材料的Ac₁溫度為800℃，Ac₃溫度為900℃，選擇900～1000℃范圍內的不同溫度，保溫8～12小時，按照5℃/h～65℃/h的不同冷卻速度進行正火熱處理，檢測抗拉強度及金相組織，得出抗拉強度在900～1100Mpa且金相組織全部為貝氏體組織的最佳正火工藝為920-970℃的溫度范圍；

(3)ZG15Cr2Mo1材料回火工藝優(yōu)化：采用步驟(2)中的最佳正火工藝，設計不同的回火溫度，采用冷速為30～60℃/h回火工藝，對每一回火溫度的2～3個試塊檢測抗拉強度，得出在720～760℃溫度范圍內回火材料的抗拉強度達630MPa，材料的抗拉強度結果較好且滿足標準要求；

根據(jù)步驟(2)、(3)優(yōu)化得到ZG15Cr2Mo1材料的熱處理工藝為：采用920～970℃、保溫8-12小時、以5～30℃/h的冷速進行正火，采用720～760℃、保溫8-12小時，以30～60℃/h的冷速進行回火；