[發明專利]一種超超臨界高氮馬氏體鑄鋼及其制備方法

在審

• 申請號: 201910933237.8
• 申請日: 2019-09-29
• 公開（公告）號: CN110643896A
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 董治中;孔維雄;寧保群;王志奇
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/48;C22C38/52;C22C33/06;C21D6/00
• 代理公司: 12002 天津佳盟知識產權代理有限公司
• 代理人: 顏濟奎

1.一種超超臨界高氮馬氏體鑄鋼，其特征在于：所述鑄鋼的主要合金成分的質量百分含量包括：N：0.04％～0.65％；Cr：8.0％～12.0％；W：3.5％～6.5％；Co：3.5％～4.5％；Mo：0.5％～1.5％；V：0.4％～0.8％；Nb：0.％～0.15％；Mn：0.03％～0.80％；Si：0.02％～0.10％；Ni：0.005％～0.04％；Fe：余量。

2.按照權利要求1所述的超超臨界高氮馬氏體鑄鋼，其特征在于：所述鑄鋼還含有以下成分：C：0.005％～0.05％。

3.按照權利要求1所述的超超臨界高氮馬氏體鑄鋼，其特征在于：所述鑄鋼還含有以下微量元素及稀土元素：Hf：0.01％～0.10％；La+Ce：0.008％～0.10％，其中鑭鈰重量比為1：2。

4.一種權利要求1-3任一項所述的超超臨界高氮馬氏體鑄鋼的制備方法，其特征在于：至少包括以下步驟：

第一步：按照權利要求1-3任一項所述的成分配比和合金燒損量配比原材料；

第二步：在真空感應爐中根據合金元素的燒損和揮發特性依次加入合金原料，并通入氮氣保護氣氛；其中氮元素通過氮化鉻鐵形式加入，過程中采用加壓的方式，以保證氮元素不會以氮氣的形式逸出，所述壓力大于等于10個大氣壓；

第三步：將冶煉好的鋼水進行稀土合金化；準備鑭鈰稀土合金，鑭鈰稀土合金中鑭鈰重量比為1：2，使用合金中稀土元素占0.08wt％的稀土合金；鋼包內加稀土合金，采用鐘罩形式將稀土合金直接加到鋼水中，穿過鋼渣渣面以下300-500mm進行反應；反應5分鐘后，開始澆注；

第四步：待鋼錠冷卻后，對鋼錠進行加壓電渣重熔處理；具體步驟包括渣料的準備，渣料的熔化，增大壓力進入熔煉狀態，遞減功率補縮，泄壓脫模；

第五步：待鋼錠冷卻后，切取小塊兒鋼錠試樣進行光譜分析；

第六步：將制備所得的馬氏體耐熱鋼錠進行熱處理：均質化1050℃-10h-空冷、正火1100℃-2h-空冷、回火760℃-2h-空冷。

5.按權利要求4所述的超超臨界高氮馬氏體鑄鋼的制備方法，其特征在于：第二步用加壓真空感應爐熔煉超高氮耐熱鑄鋼，溫度控制在1500～1650℃，壓強應大于等于10個大氣壓。