一种高强韧低W无Co马氏体耐热钢及其制造方法技术

技术编号：40604730 阅读：2 留言：0更新日期：2024-03-12 22:10

本发明专利技术属于马氏体耐热钢技术领域，记载了一种高强韧低W无Co马氏体耐热钢及其制造方法，其化学成分按质量百分比计为C：0.04~0.08，Cr：8.0~9.5，Mo：0.3~0.8，W：0.5~1.2，V：0.2~0.35，Nb：0.02~0.06，Mn：0.75~1.0，Ni：1.0~2.0，Si：0.9~1.3，N：0.005~0.02，其余为Fe和不可避免的杂质。其制造过程包括双真空冶炼、锻造、固溶和回火处理。本发明专利技术通过合金成分设计和制造工艺调控，可提高马氏体基体、M<subgt;23</subgt;C<subgt;6</subgt;碳化物、Laves相在高温蠕变过程中的热稳定性，提高马氏体耐热钢高温强度和服役寿命。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于马氏体耐热钢，尤其涉及一种高强韧低w无co马氏体耐热钢及其制造方法。

技术介绍

1、目前全球商用火电站普遍应用的是600℃usc发电技术，大力推进650℃及以上温度usc示范电站建设是现阶段全球火电站建设发展的急需。usc机组，尤其是大口径锅炉管道，工作条件复杂、环境恶劣，对材料的高温强度和抗氧化腐蚀性能要求更为苛刻。

2、目前，marbn、t/p9系列、save12ad、g115等马氏体耐热钢都是商业化应用较多的材料。为了提高热强性，这些马氏体耐热钢普遍用w替代mo，并添加co。但由于w的大量添加，在650℃下长时间工作后fe2w laves相大量析出且急剧粗化，影响材料的稳定服役，甚至发生过早失效。而w含量不足，会导致材料的高温强度急剧下降，材料高温长时间工作后无法兼顾强度和韧性。co元素的添加显著提高原材料成本，降低经济适用性。

技术实现思路

1、基于上述问题，本专利技术提供一种高强韧低w无co马氏体耐热钢，该耐热钢在650℃以上温度具有高的组织稳定性和热强性。

2、本专利技术的技术目的是通过以下手段实现的。

3、该高强韧低w无co马氏体耐热钢，其化学成分按质量百分比计为c：0.04～0.08，cr：8.0～9.5，mo：0.3～0.8，w：0.5～1.2，v：0.2～0.35，nb：0.02～0.06，mn：0.75～1.0，ni：1.0～2.0，si：0.9～1.3，n：0.005～0.02，其余为fe和不可避免的杂质。</p>

4、上述高强韧低w无co马氏体耐热钢的制造方法，通过锻造和固溶回火处理，具体包括如下步骤：

5、1)采用双真空冶炼得到钢水并浇注成铸锭；

6、2)对所述铸锭进行锻造；

7、3)对锻造所得坯料进行固溶和回火处理。

8、进一步的，步骤2)中，锻造前对所述铸锭进行锻前保温，锻前保温温度为1080～1150℃，热透后铸锭的保温时间≥16h。

9、进一步的，步骤2)中，锻造后的终锻温度为860～920℃，锻造比为2.0～4.0，锻后水冷。

10、进一步的，所述固溶处理温度为1000～1050℃，固溶保温时间40～120min，固溶后水冷，所述回火温度720～780℃，回火保温时间≥60min。

11、与现有技术相比，本专利技术的优点是：

12、本专利技术通过合金成分设计和制造工艺调控，可提高马氏体基体、m23c6碳化物、laves相在高温蠕变过程中的热稳定性，提高马氏体耐热钢高温强度和服役寿命，且合金含量低，不添加昂贵的co元素，成本大幅度降低。

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【技术保护点】

1.一种高强韧低W无Co马氏体耐热钢，其特征在于，其化学成分按质量百分比计为C：0.04~0.08，Cr：8.0~9.5，Mo：0.3~0.8，W：0.5~1.2，V：0.2~0.35，Nb：0.02~0.06，Mn：0.75~1.0，Ni：1.0~2.0，Si：0.9~1.3，N：0.005~0.02，其余为Fe和不可避免的杂质。

2.如权利要求1所述的高强韧低W无Co马氏体耐热钢，其特征在于，由如下步骤制备：

3.如权利要求2所述的高强韧低W无Co马氏体耐热钢，其特征在于，锻造前对所述铸锭进行锻前保温，锻前保温温度为1080~1150℃，热透后铸锭的保温时间≥16h。

4.如权利要求2所述的高强韧低W无Co马氏体耐热钢，其特征在于，锻造后的终锻温度为860~920℃，锻造比为2.0~4.0，锻后水冷。

5.如权利要求2所述的高强韧低W无Co马氏体耐热钢，其特征在于，所述固溶处理温度为1000~1050℃，固溶保温时间40~120min，固溶后水冷，所述回火温度720~780℃，回火保温时间≥60min。

6.一种如权

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤2）中，锻造前对所述铸锭进行锻前保温，锻前保温温度为1080~1150℃，热透后铸锭的保温时间≥16h。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤2）中，锻造后的终锻温度为860~920℃，锻造比为2.0~4.0，锻后水冷。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述固溶处理温度为1000~1050℃，固溶保温时间40~120min，固溶后水冷，所述回火温度720~780℃，回火保温时间≥60min。

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【技术特征摘要】

1.一种高强韧低w无co马氏体耐热钢，其特征在于，其化学成分按质量百分比计为c：0.04~0.08，cr：8.0~9.5，mo：0.3~0.8，w：0.5~1.2，v：0.2~0.35，nb：0.02~0.06，mn：0.75~1.0，ni：1.0~2.0，si：0.9~1.3，n：0.005~0.02，其余为fe和不可避免的杂质。

2.如权利要求1所述的高强韧低w无co马氏体耐热钢，其特征在于，由如下步骤制备：

3.如权利要求2所述的高强韧低w无co马氏体耐热钢，其特征在于，锻造前对所述铸锭进行锻前保温，锻前保温温度为1080~1150℃，热透后铸锭的保温时间≥16h。

4.如权利要求2所述的高强韧低w无co马氏体耐热钢，其特征在于，锻造后的终锻温度为860~920℃，锻造比为2.0~4.0，锻后水冷。

5.如权利要求2所述的高强韧低w无...

【专利技术属性】
技术研发人员：许昊，徐驰，李进，祁志祥，逯帆，李沛，卜春成，陈旸，张怀德，陈光，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：

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