[發明專利]一種高鋁鐵素體耐熱鋼及其制備方法

在審

• 申請號: 202011359933.1
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112501510A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 國棟;曲周德;鄧小虎;王琳寧;吳海才
• 申請（專利權）人: 天津職業技術師范大學（中國職業培訓指導教師進修中心）
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/48;C22C38/54;B21C37/02;C21D8/02;C22C33/04
• 代理公司: 天津創智睿誠知識產權代理有限公司 12251
• 代理人: 王海濱

1.一種高鋁鐵素體耐熱鋼，其特征在于：所述高鋁鐵素體耐熱鋼的化學成分及其質量百分數如下：C為0.05～0.15％，Si≤0.5％，Mn為0.2～0.5％，P≤0.030％，S≤0.020％，Cr為7～12％，Al為1～3％，Ni為3～7％，W為1～2％，Mo為0.2～0.5％，Nb為0.05～0.10％，V為0.10～0.20％，N為0.030～0.050％，B為0.001～0.005％，其余是Fe和不可避免的雜質。

2.根據權利要求1所述的高鋁鐵素體耐熱鋼，其特征在于：所述高鋁鐵素體耐熱鋼中形成FeAl金屬間化合物，作為增強第二相彌散在基體中。

3.根據權利要求1所述的高鋁鐵素體耐熱鋼，其特征在于：所述高鋁鐵素體耐熱鋼中形成NiAl金屬間化合物以保持有序結構。

4.根據權利要求1所述的高鋁鐵素體耐熱鋼，其特征在于：所述高鋁鐵素體耐熱鋼中含有微觀尺度并均勻散步的FeAlNi類金屬間化合物，使其作為第二相彌散在Fe基體中。

5.根據權利要求1所述的高鋁鐵素體耐熱鋼，其特征在于：所述高鋁鐵素體耐熱鋼在600-800℃的水蒸氣或空氣環境中，在所述高鋁鐵素體耐熱鋼的表面生成致密連續的Al₂O₃和Cr₂O₃復合氧化膜。

6.一種高鋁鐵素體耐熱鋼的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.按所述的耐熱鋼化學成分及其質量百分含量進行配料，將其加入真空感應爐內熔煉成合金鋼水，將合金鋼水澆入模具中凝固生成鋼錠；

S2.去除所述步驟S1的鋼錠表面的缺陷，通過加熱爐將鋼錠加熱至1200-1250℃，并通過鍛壓機鍛造成厚度為30-50mm的鋼錠，終鍛溫度為900-950℃，而后空冷至室溫；

S3.將鍛造后所述步驟S2的鋼錠放入加熱爐內，緩慢升溫至980-1150℃，保溫1-10小時后對鋼錠進行固溶處理，而后水冷到室溫；

S4.將固溶處理后的所述步驟S3的鋼錠加熱到1100-1350℃，保溫0.5-2小時以使內外溫度均勻，通過軋機對鋼錠軋制6-10道次后，終軋溫度為850-950℃，得到厚度為2-8mm的熱軋板材；

S5.將所述步驟S5的熱軋板材加熱至650-750℃，保溫10-20分鐘，而后隨爐冷卻至室溫，得到高鋁鐵素體耐熱鋼的成品。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于：在所述步驟S1中配料的原料采用石墨增碳劑、低碳硅鐵、低碳錳鐵、低碳鉻鐵、鋁粒、鎳板、鎢鐵、鉬鐵、鈮鐵、釩鐵、氮化鉻、硼鐵和純鐵，其原料的用量是按各化學成分質量百分數的100％～110％準備各類原料。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于：在所述步驟S1中，在真空感應爐內先加入低碳錳鐵、低碳鉻鐵、鎳板、鎢鐵、鉬鐵、氮化鉻和純鐵，在爐內的合金全部融化后，再依次加入低碳硅鐵、鋁粒、石墨增碳劑、鈮鐵、釩鐵和硼鐵。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于：所述步驟S1中，在所述真空感應爐內熔煉30-60分鐘，鋼水溫度上升至高于液相線溫度60-80℃，再將合金鋼水澆入模具中，凝固生成鋼錠。