[發(fā)明專(zhuān)利]一種高強(qiáng)度低屈強(qiáng)比高耐蝕海工用高氮鋼及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111301480.1
• 申請(qǐng)日: 2021-11-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114032461B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉吉猛;王書(shū)桓;趙定國(guó);張存帥;薛月凱;李皓
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華北理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C22C38/02
• 分類(lèi)號(hào): C22C38/02;C22C38/04;C22C38/22;C22C38/28;B21J5/00;C21C7/00;C21C7/06;C21C7/072;C21D8/00;C22B9/18;C22C33/06
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 崔自京

1.一種高強(qiáng)度低屈強(qiáng)比高耐蝕海工用高氮鋼的制備方法，其特征在于，所述高強(qiáng)度低屈強(qiáng)比高耐蝕海工用高氮鋼中的化學(xué)成分的重量百分比為：C≤0.01％，Si≤0.1％，Cr 17-19％，Mn 14-16％，Mo 1-1.5％，Ti≤0.05％，N 0.45-0.6％，P≤0.01％，S≤0.01％，O≤0.02％，其余為鐵；

所述制備方法包括以下步驟：

(1)原料稱(chēng)量：計(jì)算并稱(chēng)量原料工業(yè)純鐵、低碳鉻鐵、電解錳、鉬鐵、氮化鉻、氮化錳、鋁和鈦的重量，備用；

(2)鑄錠制備及重熔冶煉：將上述原料熔融、澆鑄并冷卻制成鑄錠，再將所述鑄錠在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行電渣重熔冶煉，得到電渣錠；

(3)固溶及鍛造處理：將所述電渣錠在1000℃～1050℃下固溶處理20h～24h后水冷，然后進(jìn)行鍛造處理，且鍛造過(guò)程中開(kāi)鍛溫度不低于1050℃，終鍛溫度不低于900℃，鍛造結(jié)束后空氣冷卻至常溫，得到方坯；

(4)熱軋及軋后處理：將所述方坯放到加熱爐中，在1050℃下保溫2h后，在0.5h內(nèi)升溫至1100℃，并在1000-1100℃下開(kāi)始熱軋，終軋溫度為890-930℃，軋后空冷或水冷至常溫，得到所述海工用高氮鋼。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度低屈強(qiáng)比高耐蝕海工用高氮鋼的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述計(jì)算包括利用公式①確定配料的氮含量，所述公式①為：

[％N]₁＝[％N]-(0.2-0.4)；

其中，

所述[％N]₁表示鑄錠的目標(biāo)氮質(zhì)量百分?jǐn)?shù)；

所述[％N]表示高氮鋼計(jì)算氮質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度低屈強(qiáng)比高耐蝕海工用高氮鋼的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述鑄錠制備具體包括以下步驟：

將工業(yè)純鐵、低碳鉻鐵、1/2-2/3重量的電解錳和鉬鐵放入真空度為17Pa的感應(yīng)爐坩堝內(nèi)全部熔化后，充入氮?dú)庵脫Q空氣，并利用氮?dú)鈱撘簲嚢杈鶆颍缓笙驙t內(nèi)分批2-3次加入剩余電解錳，加熱保溫至全部熔化，再依次分批3-6次加入氮化鉻、氮化錳和鋁，然后進(jìn)行脫氧，最后加入鈦，繼續(xù)加熱保溫直至全部熔化，取樣并進(jìn)行快速澆鑄、冷卻，得到鑄錠。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高強(qiáng)度低屈強(qiáng)比高耐蝕海工用高氮鋼的制備方法，其特征在于，所述感應(yīng)爐坩堝內(nèi)熔化溫度為1550-1560℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高強(qiáng)度低屈強(qiáng)比高耐蝕海工用高氮鋼的制備方法，其特征在于，所述充入氮?dú)夂蟾袘?yīng)爐坩堝內(nèi)壓力為80000Pa。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高強(qiáng)度低屈強(qiáng)比高耐蝕海工用高氮鋼的制備方法，其特征在于，所述澆鑄溫度為1530-1560℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求1、3-6任一所述的一種高強(qiáng)度低屈強(qiáng)比高耐蝕海工用高氮鋼的制備方法，其特征在于，所述電渣重熔冶煉具體包括以下步驟：

31)將所述鑄錠按照電渣重熔爐的要求鍛造成自耗電極，焊接到假電極上并將假電極裝到電極夾持器上；

32)閉合保護(hù)罩，通入氮?dú)膺M(jìn)行爐底吹掃，排除重熔爐內(nèi)的空氣后開(kāi)始在高純氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)下進(jìn)行電渣重熔冶煉，得到電渣錠。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度低屈強(qiáng)比高耐蝕海工用高氮鋼的制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述鍛造前0.5h升溫至1100℃。