[發明專利]一種700℃下具有高組織穩定性的高鈮奧氏體耐熱鋼及其制備方法

有效

• 申請號: 201910058768.7
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109750211B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 白佳銘;袁勇;朱傳志;張鵬;尹宏飛;黨瑩櫻;嚴靖博;楊珍;魯金濤;周永莉;黃錦陽;谷月峰
• 申請（專利權）人: 華能國際電力股份有限公司;西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/48;C22C38/50;C22C38/52;C22C38/54;C21D1/26;C21D6/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種700℃下具有高組織穩定性的高鈮奧氏體耐熱鋼，其特征在于：所述高鈮奧氏體耐熱鋼的成分按質量百分比計為，Cr20~22%，Ni17~22%，Nb1.2~2%，C0.02~0.06%，N 0.05~0.15%，Co0.1~1%，0.4%≤（Si + Mn + B + Zr）≤1%，余量為Fe；其主要強化相為MX相和Z相，未發現σ相析出；在時效過程中析出大量細小的二次MX相、Z相及laves相，通過析出強化提高耐熱鋼高溫力學性能，通過二次MX相及Z相彌散強化；700℃/500h和700℃/2000h熱暴露后在700℃壓縮屈服強度分別為214.32 MPa和217.14 MPa；

由如下方法制備得到，

步驟1，按質量百分比計，依照合金的元素成分及燒損量配備原材料，并將原材料在真空環境下熔煉成合金錠；合金錠的組成成分按質量百分比計為，20~22%的Cr，17~22%的Ni ，1.2~2%的Nb ，0.02~0.06%的C ，0.05~0.15%的N ，0.1~1%的Co ，0.4%≤（Si + Mn + B +Zr）≤1%，余量為Fe；

步驟2，將合金錠在1100-1260℃均勻化退火20-35h；

步驟3，將均勻化退火后的合金錠在1200-1280℃固溶處理20~120min得到高組織穩定性的高鈮奧氏體耐熱鋼。

2.根據權利要求1所述的一種700℃下具有高組織穩定性的高鈮奧氏體耐熱鋼，其特征在于：所述的Ni的質量百分比為17~19%。

3.根據權利要求1所述的一種700℃下具有高組織穩定性的高鈮奧氏體耐熱鋼，其特征在于：所述的Co的質量百分比為0.5~1%。

4.根據權利要求1所述的一種700℃下具有高組織穩定性的高鈮奧氏體耐熱鋼，其特征在于：所述的Si的質量百分比為0.3~0.75%，Mn的質量百分比為0.03~0.5%，B的質量百分比為0.001~0.003%，Zr的質量百分比為0.001~0.003%。

5.一種700℃下具有高組織穩定性的高鈮奧氏體耐熱鋼的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，按質量百分比計，依照合金的元素成分及燒損量配備原材料，并將原材料在真空環境下熔煉成合金錠；合金錠的組成成分按質量百分比計為，20~22%的Cr，17~22%的Ni ，1.2~2%的Nb ，0.02~0.06%的C ，0.05~0.15%的N ，0.1~1%的Co ，0.4%≤（Si + Mn + B +Zr）≤1%，余量為Fe；

步驟2，將合金錠在1100-1260℃均勻化退火20-35h；

步驟3，將均勻化退火后的合金錠在1200-1280℃固溶處理20~120min得到高組織穩定性的高鈮奧氏體耐熱鋼，主要強化相為MX相和Z相，未發現σ相析出，在時效過程中析出大量細小的二次MX相、Z相及laves相，通過析出強化提高耐熱鋼高溫力學性能，通過二次MX相及Z相彌散強化；700℃/500h和700℃/2000h熱暴露后在700℃壓縮屈服強度分別為214.32MPa和217.14 MPa。