[發明專利]一種含鋯的奧氏體耐熱鋼及其制備方法

在審

• 申請號: 201810921402.3
• 申請日: 2018-08-13
• 公開（公告）號: CN108950404A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 鄭開宏;王帥;王娟;王海艷;鄭志斌;龍駿
• 申請（專利權）人: 廣東省材料與加工研究所
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/50;C22C33/06
• 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: 余劍琴

本發明涉及一種含鋯的奧氏體耐熱鋼及其制備方法，屬于鋼鐵材料技術領域。一種含鋯的奧氏體耐熱鋼，包括C：0.06～0.2％，Si：0.4～1.0％，Mn：0.5～1.5％，Cr：16～22％，Ni：28～34％，Zr：0.2～0.35％，余量的Fe和雜質元素。該耐熱鋼具有良好的高溫力學性能和高溫抗氧化能力，適用于高溫環境下服役的耐熱設備等材質。一種含鋯的奧氏體耐熱鋼的制備方法，包括：按配比將原料混合熔化、澆注成形，再進行后處理。該制備方法操作簡單，可控性強，易于工業化生產。

技術領域

本發明涉及鋼鐵材料技術領域，且特別涉及一種含鋯的奧氏體耐熱鋼及其制備方法。

背景技術

奧氏體不銹鋼具有優良的耐腐蝕性、焊接性及綜合力學性能，在航空航天、化工、原子能等行業中得到了廣泛應用。但普通耐熱鋼工作溫度超過900℃，強度開始明顯下降，氧化速度也明顯加快。由于技術的發展，耐熱材料所服役的溫度越來越高，使用條件更加的復雜，所以超高溫條件下工作設備的增多，高溫氧化問題已成為制約其應用于高溫環境的重要因素。因此，開發適合超高溫條件下工作的耐熱鋼材料越來越顯得緊迫。目前關于提高耐熱鋼的使用壽命，國內、外學者及生產企業進行了諸多研究和探索。實際上，國內外關于新型耐熱鋼材質的開發在高溫性能(力學性能及抗氧化性能)方面并沒有實質性突破。

在高溫合金中，一些微量元素可以以很低的含量顯著影響其力學性能，成為高溫合金領域的研究熱點。但微量元素對高溫合金的影響往往具有多樣性，一些通常認為是有害或者有益的元素，在不同條件下，其作用可以發生較大地甚至是相反的轉化，不同的合金體系下，不同的微量元素對合金的作用和規律和作用機理不盡相同。因此具有良好性能的耐熱鋼對于鋼材的發展具有重要的意義。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種含鋯的奧氏體耐熱鋼，該耐熱鋼具有良好的高溫力學性能和高溫抗氧化能力，適用于高溫環境下服役的耐熱設備等材質。

本發明的另一目的在于提供上述含鋯的奧氏體耐熱鋼的制備方法，該制備方法操作簡單，可控性強，易于工業化生產。

本發明解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。

本發明提出一種含鋯的奧氏體耐熱鋼，按質量百分比計，包括C：0.06～0.2％，Si：0.4～1.0％，Mn：0.5～1.5％，Cr：16～22％，Ni：28～34％，Zr：0.2～0.35％，余量的Fe和雜質元素。

本發明提出一種含鋯的奧氏體耐熱鋼的制備方法，包括：按配比將原料混合熔化、澆注成形，再進行后處理。

本發明的有益效果包括：

本發明通過加入鋯元素，并合理控制碳、硅、錳、鉻、鎳以及鋯的含量，通過本發明提供的制備方法，得到具有良好高溫力學性能和高溫抗氧化能力的奧氏體耐熱鋼。700℃時材料的抗拉強度和伸長率分別為大于290MPa和大于30％；在1000℃氧化150h單位面積的氧化增重小于28.3g/m²。適用于高溫環境下服役的耐熱設備等材質。該制備方法操作簡單，可控性強，易于工業化生產。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。實施例中未注明具體條件者，按照常規條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規產品。

下面對本發明實施例的一種含鋯的奧氏體耐熱鋼及其制備方法進行具體說明。

本發明實施例提供了一種含鋯的奧氏體耐熱鋼，按質量百分比計，包括C：0.06～0.2％，Si：0.4～1.0％，Mn：0.5～1.5％，Cr：16～22％，Ni：28～34％，Zr：0.2～0.35％，余量的Fe和雜質元素。