一种低铬镍耐热钢的热处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种低铬镍耐热钢的热处理方法：依次进行去应力退火、退火、正火、第一次回火、淬火、第二次回火。所述的去应力退火，加热温度为600～650℃，空气中冷却。所述的退火，加热温度为960～980℃，在空气中冷却。所述的正火，加热温度为960～1000℃，空气中冷却。所述的第一次回火，加热温度为650～700℃，空气中冷却。本发明提供的热处理方法，处理后的钢材具有较好的热强性。本发明所得耐热钢使用温度在560～580℃时，仍然具有很高的热强性和抗氧化性，蠕变极限与持久强度数值相近。
【专利说明】
一种低铬镍耐热钢的热处理方法
技术领域
[0001 ]本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种低铬镍耐热钢的热处理方法。
【背景技术】
[0002] 耐热钢是在高温下具有较高的强度和良好的化学稳定性的合金钢。耐热钢按其性 能可分为抗氧化钢和热强钢两类。抗氧化钢又简称不起皮钢。热强钢是指在高温下具有良 好的抗氧化性能并具有较高的高温强度的钢。耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、 工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。这些部件除要求高温强度 和抗高温氧化腐蚀外，根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊接性，以及 一定的组织稳定性。
[0003] 现有技术中，奥氏体耐热钢大多采用高温固溶热处理，以获得良好的冷变形性。奥 氏体热强钢则先用高温固溶处理，然后在高于使用温度60~100°C条件下进行时效处理，使 组织稳定化，同时析出第二相，以强化基体。耐热铸钢多在铸态下使用，也有根据耐热钢的 种类采用相应的热处理的。例如日本株式会社在中国申请的一件专利CN1749427A，公开了 一种耐热钢、耐热钢的热处理方法以及高温汽轮机转子，该耐热钢是一种按重量百分比计 由0.25~0.35的C、0.15或更少的Si、0.2~0.8的Mn、0.3~0.6的Ni、1.6~1.9的Cr、0.26~ 0.35的V、0.6~0.9的Mo、0.9~1.4的W、低于0.01 的Ti、0.001~0.007的N、总量为1.3~1.4 的Mo和W/2以及余量的Fe和不可避免的杂质所组成的耐热钢，其中在回火热处理之后，该耐 热钢贝氏体单相组织组成，确保按重量百分比计1.0或更多的Fe、0.8~0.9的Cr、0.4~0.5 的Mo、0.3~0.5的W以及0.2或更多的V移入沉淀物，并且沉淀物总量为3.5或更高。又如，专 利CN102586550A公开了一种不锈钢耐热钢锻件热处理方法，该方法在调质处理前增加一道 退火步骤，所述退火步骤中，将不锈钢耐热钢锻件以30-80 °C /h的速度加热到900-940 °C并 保温7-9小时，然后随炉冷却到450-550 °C后出炉空冷。
【发明内容】
[0004] 发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种低铬镍耐热钢的热处 理方法。
[0005] 技术方案:本发明提供了一种低铬镍耐热钢的热处理方法，所处理的对象为低铬 镍含量的耐热钢，其中铬含量为〇. 9~1.2%，镍含量为0.1~0.3%。针对低铬镍耐热钢的特 点，本发明提供的热处理方法为:依次进行去应力退火、退火、正火、第一次回火、淬火、第二 次回火。
[0006] 所述的去应力退火，加热温度为600~650°C，空气中冷却。所述的退火，加热温度 为960~980 °C，在空气中冷却。所述的正火，加热温度为960~1000°C，空气中冷却。所述的 第一次回火，加热温度为650~700°C，空气中冷却。
[0007] 所述的淬火，加热温度为960~980 °C，淬火剂中冷却。本发明所采用的淬火剂非常 规的淬火剂，所述的淬火剂中含有醋酸1-2份、丙烯酸1-2份、顺丁烯二酸1-3份、碳酸氢钠6- 8份、葡萄糖20-25份、水100份。更进一步的，在其中加入甲基硅油4-6份、硬脂酸镁1-2份，具 有更好的起泡性能及稳定性。
[0008]所述的第二次回火，加热温度为730~750°C，水中冷却。
[0009]有益效果:本发明提供的热处理方法，处理后的钢材具有较好的热强性。本发明所 得耐热钢使用温度在560~580 °C时，仍然具有很高的热强性和抗氧化性，蠕变极限与持久 强度数值相近。本发明所得到的钢材可用于制造工作温度580°C左右的高压设备中的过热 钢管、导管、散热片及相关的锻件。尤其是采用了本发明所提供的淬火剂，进行淬火后，可以 弥补铬镍含量低所带来的力学性能的损失。
【具体实施方式】：
[0010] 实施例1
[0011]钢材元素配比（质量百分比）：Cr 1 ? 05%、Si 0 ? 29%、MnO ? 61 %、NiO ? 1 %、C0 ? 11 %、 N0.035%、V0.22%。
[0012] 热处理过程：
[0013] 去应力退火:加热温度为600~650°C，空气中冷却。
[0014] 退火:加热温度为960~980°C，在空气中冷却。所述的正火加热温度为960~1000 °C，空气中冷却。
[0015] 第一次回火:加热温度为650~700°C，空气中冷却。
[0016] 淬火:加热温度为960~980°C，水中冷却。
[0017]第二次回火:加热温度为730~750°C，水中冷却。
[0018] 实施例2
[0019] 钢材元素配比（质量百分比）：〇1.05%、510.29%、]?11〇.61%、附0.1%、0).11%、 N0.035%、V0.22%。
[0020] 热处理过程：
[0021] 去应力退火:加热温度为600~650°C，空气中冷却。
[0022] 退火:加热温度为960~980°C，在空气中冷却。所述的正火加热温度为960~1000 °c，空气中冷却。
[0023]第一次回火:加热温度为650~700°C，空气中冷却。
[0024] 淬火:加热温度为960~980°C，淬火剂(醋酸1-2份、丙烯酸1-2份、顺丁烯二酸1-3 份、碳酸氢钠6-8份、葡萄糖20-25份、水100份)中冷却。
[0025] 第二次回火:加热温度为730~750°C，水中冷却。
[0026] 实施例3
[0027] 钢材元素配比（质量百分比）：〇1.05%、510.29%、]?11〇.61%、附0.1%、0).11%、 N0.035%、V0.22%。
[0028] 热处理过程：
[0029] 去应力退火:加热温度为600~650°C，空气中冷却。
[0030] 退火:加热温度为960~980°C，在空气中冷却。所述的正火加热温度为960~1000 °C，空气中冷却。
[0031]第一次回火:加热温度为650~700°C，空气中冷却。
[0032] 淬火:加热温度为960~980°C，淬火剂(醋酸1-2份、丙烯酸1-2份、顺丁烯二酸1-3 份、碳酸氢钠6-8份、葡萄糖20-25份、水100份、甲基硅油4-6份、硬脂酸镁1-2份）中冷却。 [0033]第二次回火:加热温度为730~750°C，水中冷却。
[0034]由于去应力退火对于本发明所得钢材的力学性能影响较大，我们对去应力退火的 加热温度进行了单因素试验，改变加热温度从350~750°C，其结果见表1。
[0035]表1去应力退火的加热温度对钢材的影响
[0038]从表中可以看出，较佳的温度范围是600~650°C。
[0039] 将实施例1~3所得到的耐热钢与常规的耐热钢相比较，进行耐热性能测试，其结 果见表2。
[0040] 表2耐热性能对比试验
[0041]
[0042 ]从表中可以看出，常规耐热钢在500 °C以上力学性能下降较为明显，这是因为在高 温下长期运行会出现碳化物球化，从而影响钢材的力学性能。而本发明所得的耐热钢，可以 在560~580°C的高温下，其力学性能依然能够满足其使用的要求。尤其是采用了本发明所 提供的淬火剂以后与用水冷却相比，力学性能有所提高。
【主权项】
1. 一种低铬镍耐热钢的热处理方法，其特征在于依次进行去应力退火、退火、正火、第 一次回火、淬火、第二次回火;所述低铬镍耐热钢中铬含量为0.9~1.2%，镍含量为0.1~ 0.3%〇2. 根据权利要求1所述的热处理方法，其特征在于所述的去应力退火，加热温度为600 ~650°C，空气中冷却。3. 根据权利要求1所述的热处理方法，其特征在于所述的退火，加热温度为960~980 °C，在空气中冷却。4. 根据权利要求1所述的热处理方法，其特征在于所述的正火，加热温度为960~1000 °C，空气中冷却。5. 根据权利要求1所述的热处理方法，其特征在于所述的第一次回火，加热温度为650 ~700°C，空气中冷却。6. 根据权利要求1所述的热处理方法，其特征在于所述的淬火，加热温度为960~980 °C，淬火剂中冷却。7. 根据权利要求1所述的热处理方法，其特征在于所述的第二次回火，加热温度为730 ~750°C，水中冷却。8. 根据权利要求6所述的热处理方法，其特征在于所述的淬火剂中含有醋酸1-2份、丙 烯酸1-2份、顺丁烯二酸1-3份、碳酸氢钠6-8份、葡萄糖20-25份、水100份。9. 根据权利要求8所述的热处理方法，其特征在于所述的起泡剂中还含有甲基硅油4-6 份、硬脂酸镁1-2份。
【文档编号】C21D6/00GK105821184SQ201610364676
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】张斌
【申请人】江苏金基特钢有限公司