一种解决高合金结构钢调质后低温冲击功偏低的方法技术

本发明专利技术涉及一种解决高合金结构钢调质后低温冲击功偏低的方法，属于冶金技术领域。为解决高合金结构钢在调质后低温冲击功偏低的问题，本发明专利技术提供了一种解决高合金结构钢调质后低温冲击功偏低的方法，包括淬火和高温回火的调质过程，高温回火工艺为：将淬火冷却后的钢材料加热到590±5℃，均温后保温8h；然后采用水冷将钢材料冷却至50～100℃，避免第二类回火脆性，防止回火脆性导致的低温冲击功偏低，实现了高合金结构钢‑40℃低温冲击功合格，缩短了产品交付周期，防止造成钢材内部损失。

【技术实现步骤摘要】
一种解决高合金结构钢调质后低温冲击功偏低的方法
本专利技术属于冶金
，尤其涉及一种解决高合金结构钢调质后低温冲击功偏低的方法。
技术介绍
高合金结构钢是指合金元素的总量在10％以上的合金结构钢，加入较大含量的合金元素可以获得各种不同的特殊性能，其中尤以提高在不同介质的耐腐蚀性、高温下的热强性与抗氧化性、低温下的高韧性最为突出。低温冲击功是材料在低温下抵抗冲击的能力，体现了材料在一定温度下的韧性。一般而言，温度越低，材料的分子活动越慢，分子间的力相对小，弹性降低。因此材料在越低的温度下仍有较高的低温冲击功，表示其具有良好的韧性，可在低温环境下有更多应用。高合金结构钢在调质后的低温冲击功结果常常偏低，多次调质或多次回火均不能满足-40℃低温冲击功指标要求，限制了高合金结构钢在低温环境下的应用，也影响了交货周期和生产成本。
技术实现思路
为解决高合金结构钢在调质后低温冲击功偏低的问题，本专利技术提供了一种解决高合金结构钢调质后低温冲击功偏低的方法。本专利技术的技术方案：一种解决高合金结构钢调质后低温冲击功偏低的方法，包括淬火和高温回火的调质过程，高温回火工艺为：将淬火冷却后的钢材料加热到590±5℃，均温后保温8h；然后采用水冷将钢材料冷却至50～100℃。进一步的，所述水冷使用的水温度控制在15～18℃之间。进一步的，所述高温回火采用到温装炉。进一步的，所述淬火工艺为：将钢材料加热到650±10℃，保温4h；以第一升温速度升温至930±10℃，均温后保温2h；以第二升温速度升温至950±10℃，均温后保温2h；出炉淬火，淬火介质为水，冷却介质为20#机械油，冷却至50-100℃，冷却时间为0.5h。进一步的，所述第一升温速度控制为60℃/h以下。进一步的，所述第二升温速度控制为80℃/h以下。进一步的，所述高合金结构钢的化学成分按重量百分含量包括：C0.45～0.50％、Si0.40～0.50％、Mn0.45～0.60％、P≤0.010％、S≤0.005％、Cr2.00～2.50％、Ni4.00～4.50％、Mo1.55～1.60％、V0.15～0.20％、W0.50～0.60％、Cu≤0.060％、Al≤0.030％，其余为Fe及不可避免杂质。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的一种解决高合金结构钢调质后低温冲击功偏低的方法主要控制工序在调质过程，回火温度控制在590℃，回火后冷却方式用水冷代替空冷，且水冷水温控制在15～18℃，将回火后钢材水冷至50～100℃，避免第二类回火脆性，防止回火脆性导致的低温冲击功偏低，实现了高合金结构钢-40℃低温冲击功合格，缩短了产品交付周期，防止造成钢材内部损失。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的保护范围中。下列实施例中，未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内常规设备或装置，未具体注明的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。实施例1本实施例中高合金结构钢的化学成分按重量百分含量包括：C0.45～0.50％、Si0.40～0.50％、Mn0.45～0.60％、P≤0.010％、S≤0.005％、Cr2.00～2.50％、Ni4.00～4.50％、Mo1.55～1.60％、V0.15～0.20％、W0.50～0.60％、Cu≤0.060％、Al≤0.030％，其余为Fe及不可避免杂质。本实施例中高合金结构钢的生产流程为：电炉冶炼+LF精炼+VD真空精炼→浇注钢锭→轧制电极坯料220*220mm→热送退火→修磨→电渣重熔→电渣锭热送退火→加热、锻造→退火→一次粗加→探伤→钻孔→二次粗加→探伤→调质→校直→检验、检查→探伤→上交。高合金结构钢电炉冶炼：1、为尽量降低有害元素含量，配料要求生铁≥30％。2、电炉多装料，保证炉中剩余钢水量大于6吨，以确保出钢不下渣。3、炉中取样，P≤0.003％再造一次渣处理P后出钢。4、出钢前炉中加入1～2袋碳粉，使渣发泡、发粘，减少出钢带渣量。5、出钢温度≥1580℃，出钢[P]≤0.003％。6、出钢过程加白灰300～400Kg，萤石50～100Kg，不加合金。LF精炼：1、到精炼位先升温化渣，不脱氧，待炉渣化好后倒渣处理，然后重新造渣。新渣目标成分：CaO：52％～58％、SiO2：6％～10％、MgO：≤8％、Al2O3：20％～25％。2、重新造渣后，按吨钢4米/t喂入Al线，根据渣况分批加入Al、硅铁粉、碳粉，使渣变白，渣变白前除Si外其它成分先不调，渣变白后取样全分析后，再调合金。3、白渣下精炼时间≥20分钟。VD真空：1、真空前S≤0.005％，钢液温度≥1620℃，真空前按[Al]：0.040％～0.050％喂铝线；至真空位后逐级开启真空泵，真空度达67Pa时保持时间≥20分钟。2、放散后，调好氩气，软吹氩时间≥15分钟，以渣面微动，不裸露钢液为准。模温30～80℃。浇注：锭身浇注时间≥240S帽口浇注时间≥90S轧制电极坯料：钢锭升温至1290℃，保温时间2小时进行轧制。轧制规格220*220方，长度7.5米。轧后热送退火，退火工艺如下：350～400℃保温10h，以≤60℃/h的升温速度升温至670±10℃并保温(10+Q/4)h，Q为装炉量；以≤50℃/h的降温速度降温至300℃出炉空冷。钢坯修磨：钢坯必须进行方坯修磨机修磨清理，仅以去除表面氧化铁皮为目的，必须控制磨削量，确保坯表面不发深蓝色，经检查合格，逐支称重后转移电渣重熔。电渣重熔：1、电极坯料表面不允许带结疤、氧化铁皮、夹杂(渣)等缺陷。2、引弧前通氩气排空，冶炼过程使用氩气保护；电渣冶炼所用结晶器必须良好，无漏水现象。重熔过程中保持电流及交换电极的稳定，减轻表面渣沟等缺陷。3、电制度及补缩制度，见表1。表14、渣制度、时间制度，见表2。表2电渣锭退火：提前半小时热处理炉点火并及时组织装炉。电渣锭退火工艺如下：350～400℃保温10h，以≤60℃/h的升温速度升温至670±10℃并保温(20+Q/4)h，Q为装炉量；以≤30℃/h的降温速度降温至150℃出炉空冷。锻造及热处理：1、电渣锭锻造加热工艺如下：以≤80℃/h的升温速度升温至600～650℃保温5h，以≤100℃/h的升温速度升温至800～850℃保温3h，以≤100℃/h的升温速度继续升温至1220～1240℃保温10h后开始锻造。锻件锻造工艺：为保证力学性能，采用鐓粗后拔长锻造工艺，电渣锭鐓粗比1.5，水压机生产时拔长过程中中间坯采用大压下量、快速锻造操作，成品余量60mm后小压下量精本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种解决高合金结构钢调质后低温冲击功偏低的方法，包括淬火和高温回火的调质过程，其特征在于，高温回火工艺为：将淬火冷却后的钢材料加热到590±5℃，均温后保温8h；然后采用水冷将钢材料冷却至50～100℃。/n

【技术特征摘要】
1.一种解决高合金结构钢调质后低温冲击功偏低的方法，包括淬火和高温回火的调质过程，其特征在于，高温回火工艺为：将淬火冷却后的钢材料加热到590±5℃，均温后保温8h；然后采用水冷将钢材料冷却至50～100℃。


2.根据权利要求1所述一种解决高合金结构钢调质后低温冲击功偏低的方法，其特征在于，所述水冷使用的水温度控制在15～18℃之间。


3.根据权利要求2所述一种解决高合金结构钢调质后低温冲击功偏低的方法，其特征在于，所述高温回火采用到温装炉。


4.根据权利要求3所述一种解决高合金结构钢调质后低温冲击功偏低的方法，其特征在于，所述淬火工艺为：将钢材料加热到650±10℃，保温4h；以第一升温速度升温至930±10℃，均温后保温2h；以第二升温速度升温至950±10℃，均温后保温2h；出炉淬火，淬火介质为水，冷却介质为20...

【专利技术属性】
技术研发人员：马天超，陈列，董贵文，刘光辉，张立明，李艾，李庆斌，
申请(专利权)人：建龙北满特殊钢有限责任公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23