技术特征：
1.一种铅铋堆用铁素体/马氏体耐热钢，其特征在于，包括以下质量百分比的化学成分：c：0.08-0.12％，si：0.3-2.50％，al：0.5-1.80％，cr：9.0-12.0％，v：0.20-0.30％，nb：0.04-0.08％，ta：0.05-0.22％，w：1.5-2.5％，n：0.06-0.12％，b：0.006-0.01％，y：0.1-0.3％，mo，ni，mn，co，ti为残余元素，s≤0.008％，p≤0.008％，余量为fe。2.一种如权利要求1所述的铅铋堆用铁素体/马氏体耐热钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、冶炼；s2、锻造开坯：s3、正火处理；s4、回火处理。3.根据权利要求2所述的一种铅铋堆用铁素体/马氏体耐热钢的制备方法，其特征在于：所述冶炼采用单次冶炼工艺或双联冶炼工艺。4.根据权利要求3所述的一种铅铋堆用铁素体/马氏体耐热钢的制备方法，其特征在于：所述单次冶炼工艺的具体过程如下：按实际加入重量百分比计算纯铁、铬铁、钒铁、钇金属等配料放入150kg真空感应熔炼炉中，对150kg加压感应熔炼炉进行抽真空，极限真空度为6
×
10-2
pa，电源功率为160kw，频率为2500hz，真空度小于10-1
pa时开始送电加热冶炼物料，起始功率为40kw，逐步增大功率，出现熔池后，维持并控制功率，避免喷溅；钇为单质钇金属添加，添加顺序为合金熔融为液态后添加，溶解在钢液中以游离[y]，以纳米级wo3，fe2o3，fe3o4粉末作为氧载体，其均匀预铺于锭模底部，钢水浇铸熔融后为游离[o]源，在钢液中游离[y]充分反应结合生成y2o3；fe2o3，fe3o4的氧含量为30.06％，27.64％，需要过量添加，单一fe2o3，fe3o4或fe2o
3+
fe3o4的添加量为y的2-5倍，以质量分数计算；wo3的氧含量为20.8％，需要过量添加，纳米wo3添加量为y的2-5倍，以质量分数计算；炉料熔清后调低功率到10-15kw，进行精炼，精炼40-60分钟，真空度≤10-1
pa，脱离o、h元素；并按总重量的0.05-0.1％添加脱氧剂ca，控制钢液温度比熔点高150-200℃，充入≥99％纯度氮气，调节炉内充氮压力至1atm-10atm，根据实际所需含氮量调节，并控制充氮时间，提高氮在钢液中的饱和溶解度；在铸模中加入铁的氧化物，带电浇入锭模中，降温；待炉内气压与大气压平衡后，将溶液浇铸至模具中得到铸锭，待模具冷却后将铸锭出炉，冷却后脱模取出耐热钢，将铸锭切除冒口，得到待加工铸锭。5.根据权利要求3所述的一种铅铋堆用铁素体/马氏体耐热钢的制备方法，其特征在于：所述双联冶炼工艺的具体过程如下：按实际加入重量百分比计算纯铁、铬铁、钒铁等配料放入150kg真空感应熔炼炉中，对150kg加压感应熔炼炉进行抽真空，极限真空度为6
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10-2
pa，电源功率为160kw，频率为2500hz，真空度小于10-1
pa时开始送电加热冶炼物料，起始功率为40kw，逐步增大功率，出现熔池后，维持并控制功率，避免喷溅；钇为单质钇金属添加，添加顺序为合金熔融为液态后添加，溶解在钢液中以游离[y]，以纳米级fe2o3，fe3o4和wo3粉末为氧载体，其均匀预铺于锭模底部，钢水浇铸熔融后为游离[o]源，在钢液中游离[y]充分反应结合生成y2o3；fe2o3，fe3o4的氧含量为30.06％，27.64％，需要过量添加，单一fe2o3，fe3o4或fe2o
3+
fe3o4的添加量为y的2-5倍，以质量分数计算；wo3的氧含量为20.8％，需要过量添加，纳米wo3添加量为y的2-5倍，以质量分数计算；炉料熔清后调低功率到10-15kw，进行精炼，精炼40-60分钟，真空度≤10-1
pa，脱离o、h元素；充入≥99％纯度氮气，调节炉内充氮压力至1atm-10atm，根据实际所需含氮量调节，并控制充氮时间，提高氮在钢液中的饱和溶解度；并按总重量的0.05-0.1％添加脱氧剂ca，
控制钢液温度比熔点高150-200℃，带电浇入锭模中，降温；待炉内气压与大气压平衡后，将溶液浇铸至模具中得到铸锭，待模具冷却后将铸锭出炉，冷却后脱模取出耐热钢，将铸锭切除冒口，得到待加工铸锭，并加工成自耗电极，再利用真空自耗电弧熔炼炉进行二次冶炼，最终得到合金铸锭；在自耗锭模底中加入铁的氧化物，带电浇入锭模中，降温；待炉内气压与大气压平衡后，将溶液浇铸至模具中得到铸锭，待模具冷却后将铸锭出炉，冷却后脱模取出耐热钢，将铸锭切除冒口，得到待加工铸锭。6.根据权利要求4或5所述的一种铅铋堆用铁素体/马氏体耐热钢的制备方法，其特征在于：所述锻造开坯的具体过程如下：加热炉升温至680-880℃时装料，随炉加热至1080-1220℃保温3-6小时出炉锻造，锻造分三火次完成，第一火次锻造经两次墩粗，变形量为原长20-50％后，垂直翻转90度后继续墩长20-40％变形量，或者经过两次拔长，拔长为墩粗方向的20-40％，再或者采用墩长加拔长结合的方式，控制变形量，得到长方坯；再对方坯进行回炉加热，在1080-1220℃保温3-6小时后出炉锻造第二火次，第二火次采用单向拔长锻造得到长方坯或者沿上一火次墩打方向继续纵向墩长；最后在1080-1220℃下回炉保温3-6小时后锻造第三火次，第三火次采用模锻得到圆棒坯；终锻完成后水冷。7.根据权利要求6所述的一种铅铋堆用铁素体/马氏体耐热钢的制备方法，其特征在于：所述正火处理的具体过程如下：将圆棒坯料放入热处理炉中，在1000-1100℃下对圆棒坯进行正火处理，保温时间为80-180min，然后油冷淬火或水冷淬火或空冷。8.根据权利要求7所述的一种铅铋堆用铁素体/马氏体耐热钢的制备方法，其特征在于：所述回火处理的具体过程如下：将正火后圆棒坯放入箱式热处理炉中，在730-830℃下对圆棒坯进行回火处理，保温时间为80-180min，然后空冷。
技术总结
本发明涉及一种铅铋堆用铁素体/马氏体耐热钢及其制备方法，包括以下质量百分比的化学成分：C：0.08-0.12％，Si：0.3-2.50％，Al：0.5-1.80％，Cr：9.0-12.0％，V：0.20-0.30％，Nb：0.04-0.08％，Ta：0.05-0.22％，W：1.5-2.0％，N：0.06-0.10％，B：0.006-0.01％，Y：0.1-0.3％，Mo，Ni，Mn，Co，Ti为残余元素，S≤0.008％，P≤0.008％，余量为Fe。经冶炼、锻造、正火、回火等步骤制备。本发明可有效解决铅铋快堆结构材料强度和耐蚀性不足的问题，采用本发明制备出的耐热钢，服役性能提升显著。服役性能提升显著。服役性能提升显著。
技术研发人员：曾泽瑶 罗许 黄洁 刘序江
受保护的技术使用者：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司
技术研发日：2022.09.19
技术公布日：2022/12/19