适于在５００℃～６００℃温度下使用的低铬热强钢制造技术

本发明专利技术提供一种适于在５００℃～６００℃温度下使用的低铬热强钢，具体化学成分按重量％为：Ｃ：０．０４～０．０８％，Ｓｉ：０．１０～０．５％，Ｍｎ：０．１０～０．６０％，Ｐ：０～０．０２％，Ｓ：０～０．０１０％，Ｃｒ：１．９０～２．６０％，Ｍｏ：０．０５～２．６０％，Ｗ：１．４５～１．７５％，Ｖ：０．２０～０．３０％，Ｎｂ：０．０２～０．０８％，Ｎｉ：０～０．４０％，Ａｌ：０～０．０２０％，Ｂ：０．００１０～０．００６％，Ｔｉ：０．００５～０．０６０％，Ｎ：０～０．０１５％，余量为Ｆｅ。本发明专利技术的效果是在化学成分上采用低铬钢，以便降低成本，另一方面钢中加入Ｗ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｂ、Ｔｉ等元素，实现综合强化，保证具有较高的高温强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于合金钢领域，特别是一种适于在50(TC 60(TC温度下使用的低铬热强钢。
技术介绍
锅炉、化工等设备所用的低铬合金钢中最著名的是2.25CrlMo钢，其化学成分接近ASTM A 199、 200和213中的T22和ASTM A335中的P22。2. 25CrlMo钢的合金元素及含量(重量％)为C 0 . 08 0 . 15%, S i《0. 5%， M n 0. 40 0. 60%, C r 2. 00 2 . 50%， MoO. 90 1. 13%,余量为Fe。对于许多用途来讲，2.25CrlMo钢的高温强度是足够用的，但它不能满足一些特定的高温高应力的用途，因而不得不釆用加工困难、成本高的9 12%Cr钢。中国专利CM286317/V提供了一种低铬耐热钢，在化学成分上该钢含CO. 03 0. 15%，还含C r 1.8 2. 8%、 MoO. 05 0. 35% 、 W1.2 1.8%，同时还含有V、 Nb和B。该钢是一个低合金钢，具有很高的强度，但韧性较差。美国专利US5573605也提供了一个低铬锅炉钢，其化学成分(重量％)为C 0 .05 0 .10%， S i 0. 15 0. 45%， M n 0. 30 0. 70%， C r 2. 20 2 . 60%，MoO. 90 1. 10%，V0. 20 0. 30%，TiO. 05 0. 10%,A1 0 0. 020X，B0.0015 0.0070X，余量为Fe。该钢强度稍低，但韧性好。
技术实现思路
针对上述技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种适于在50(TC 60(TC温度下使用的低铬热强钢，该钢种的强度超过2.25CrlMo钢，有较好的抗氧化性能且成本较低的耐热钢，以满足锅炉化工等用材的需求。为实现上述目的，本专利技术釆用的技术方案是提供一种适于在50(TC 60(TC温度下使用的低铬热强钢，具体化学成分按重量％为C: 0.04 0. 08%， Si: 0. 10 0. 5%, Mn- 0. 1 0 0.60%,P: 0 0.020/0, S: 0 0.010%，Cr: 1.90 2 .60%,Mo: 0. 05 2. 60%, W: 1. 45 1. 75%, V: 0. 20 0. 30%,Nb: 0.02 0. 08%，Ni: 0 0. 40%,A1: 0 0. 020%，B: 0, 0010 0. 006%，Ti: 0. 005 0.060%, N: 0 0. 015%，余量为Fe。本专利技术的效果是该钢种在化学成分上采用低铬钢，以便降低成本，另一方面钢中加入W、 Mo、 V、 Nb、 B、 Ti等元素，实现综合强化，保证具有较高的高温强度。具体实施例方式结合实施例对本专利技术的适于在50(TC 60(rC温度下使用的低铬热强钢实现过程加以说明。本专利技术的适于在50(TC 60(TC温度下使用的低铬热强钢，具体化学成分按重量％为C: 0.04 0. 08%， Si: 0. 10 0. 5%， Mm 0. 1 0 0. 60%，P: 0 0. 02%， S: 0 0. 010%，Cr: 1. 90 2 . 60%，Mo: 0. 05 2. 60%, W:1. 45 1. 75%, V: 0. 20 0. 300%, Nb: 0. 02 0. 08%, Ni: 0 0. 40%， Al: 0 0. 020%，B: 0. 0010 0. 006%, Ti: 0. 005 0. 060%， N : 0 0. 015%，余量为Fe。C是重要的强化元素，它与V、 Nb及Cr、 Mo、 W分别形成(V，Nb)C和((Cr， Mo, W， Fe)2A等碳化物，然而含量过高增加焊接淬硬性和裂纹敏感性。碳含量过低增加钢中铁素体含量损害强度。Cr是钢的重要元素， 一定量的Cr保证钢在高温下具有良好的抗氧化性，同时O也形成碳化物提高钢的强度。Mo和W的加入是钢由于固溶强化而提高钢的高温强度，同时，Mo和W进入Cr的碳化物中抑制和减缓了碳化物的凝聚和长大过程，有助于钢的维持高温强度。V和Nb是强碳化物形成元素，它能有效地提高钢的髙温强度，V和Nb的一次碳化物和二次碳化物在高温下很稳定，因此，保证一定的高温强度，Nb碳化物的形成同时还细化晶粒，改善塑性和韧性。Si是在钢的制造中作为脱氧元素而加入的，也有助于改善钢的抗氧化性能，然而，含量过高降低钢的韧性。Mn与Si的作用相似，也是在钢的制造中作为脱氧元素而加入，但降低钢的高温强度。B是一种活性元素，进入Cr的碳化物，抑制其凝聚和长大，同时，消除S和P等有害元素在晶界的富集。Al也是在钢的制造中作为脱氧元素而加入的，对钢的钢高温强度有很大的危害，尤其是钢中的酸溶铝量尽可能保持在低水平。N在钢的制造过程中或在焊接后热处理过程中以游离的形式偏析在晶界上，它降低晶截强度，显著降低钢的韧性，引起焊接再加热开裂。为防止氮的危害，通过添加微量Ti固定钢中N。Ti与C和N可以形成Ti (C，N)，尤其与N有很强的结合力，添加微量Ti,与N形成TiN，降低游离N的含量，改善韧性，同时防止焊接晶粒粗化。p、 S为有害元素，其中P控制在O. 02%以下，S控制在0.010%以下。根据本专利技术所设计的化学成分范围迸行配料，在真空感应炉上冶炼，其具体化学成分如表1所示。实施例冶炼成钢锭后，进行热锻开坯、轧制热加工及正火和回火热处理。热处理后取样，分别进行室温和高温力学性能试验，其结果分别列入表2和表3，并与2.25CrlMo钢进行对比。由表2和表3清楚看出，本专利技术的低铬热强钢的室温和高温力学性能5<table>table see original document page 6</column></row><table>权利要求1、一种适于在500℃～600℃温度下使用的低铬热强钢，该低铬热强钢化学成分按重量％为C0.04～0.08％，Si0.10～0.5％，Mn0.10～0.60％，P0～0.02％，S0～0.010％，Cr1.90～2.60％，Mo0.05～2.60％，W1.45～1.75％，V0.20～0.30％，Nb0.02～0.08％，Ni0～0.40％，Al0～0.020％，B0.0010～0.006％，Ti0.005～0.060％，N0～0.015％，余量为Fe。全文摘要本专利技术提供一种适于在500℃～600℃温度下使用的低铬热强钢，具体化学成分按重量％为C0.04～0.08％，Si0.10～0.5％，Mn0.10～0.60％，P0～0.02％，S0～0.010％，Cr1.90～2.60％，Mo0.05～2.60％，W1.45～1.75％，V0.20～0.30％，Nb0.02～0.08％，Ni0～0.40％，Al0～0.020％，B0.0010～0.006％，Ti0.005～0.060％，N0～0.015％，余量为Fe。本专利技术的效果是在化学成分上采用低铬钢，以便降低成本，另一方面钢中加入W、Mo、V、Nb、B、Ti等元素，实现综合强化，保证具有较高的高温强度。文档编号C22C38/54GK101660102SQ20091007044公开日2010年3月本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适于在５００℃～６００℃温度下使用的低铬热强钢，该低铬热强钢化学成分按重量％为：Ｃ：０．０４～０．０８％，Ｓｉ：０．１０～０．５％，Ｍｎ：０．１０～０．６０％，Ｐ：０～０．０２％，Ｓ：０～０．０１０％，Ｃｒ：１．９０～２．６０％，Ｍｏ：０．０５～２．６０％，Ｗ：１．４５～１．７５％，Ｖ：０．２０～０．３０％，Ｎｂ：０．０２～０．０８％，Ｎｉ：０～０．４０％，Ａｌ：０～０．０２０％，Ｂ：０．００１０～０．００６％，Ｔｉ：０．００５～０．０６０％，Ｎ：０～０．０１５％，余量为Ｆｅ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝惠，曹金荣，肖功业，何彪，王国亮，赵庆权，张俊萍，白兴国，
申请(专利权)人：天津钢管集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]