一种高强度低碳Cr-Mo-V耐热钢及其对应锻件的加工方法与流程

本发明涉及耐热钢成分及其锻件加工的，具体为一种高强度低碳cr-mo-v耐热钢，本发明还提供了高强度低碳cr-mo-v耐热钢锻件的加工方法。

背景技术：

1、随着世界工业的技术进步，电站、锅炉、石油化工、冶金、锻造、轧制、舰船、潜艇、航母及航天工业的迅速发展，为了满足其零部件在较高的温度下工作的需要，冶金和材料工作者在低碳钢的基础上发展了一系列具有较高的热强性和抗氧化性良好的低合金耐热钢、中合金耐热钢、以及与不锈钢一同发展起来高合金耐热钢。

2、为了进一步提高耐热钢的热强性、抗氧化性，当前，国内外开展了大量的研究工作，已研制出多元合金耐热钢，其工作温度可达600℃以上，作为电站机组过热器管、再热器、热轧卷取机扇形板、汽轮机叶片、汽缸密封环、燃气轮机涡轮盘、压缩机及航空发动机压气机叶片、水轮机叶片等。

3、重型燃气轮机和汽轮机属于技术密集产品，是世界各国竞争的重大核心装备，用于大型电站，舰船动力装置，航空动力中，燃气轮机，汽轮机的耐高温蠕变组件，比如螺纹型密封环、防护环、阀杆、内/外冷却空气分离管、冷却空气导管、叶片，要求在高温服役条件下具有良好高温持久强度,和较好的抗腐蚀性能。

4、在nb/t47008-2017标准中耐热钢材料牌号10cr9mo1vnbn，规定的锻件抗拉强度rm为585-755mpa，但没有规定rm超过755mpa时更高强度范围。

5、在gb/t8732-2014标准中耐热钢材料牌号21cr12mov,规定的是小试样(直径或厚度25mm)力学性能，但没有规定锻件本体力学性能(二者不可等同)。

6、但是，市场对此类耐热钢锻件的本体性能，提出了超过标准的抗拉强度要求，以及较高的冲击韧性要求，现有成分的耐热钢不能满足上述需求，为此，急需研发一款高强度低碳cr-mo-v耐热钢，能够满足对应的抗拉强度要求，以及对应的冲击韧性要求。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供了一种高强度低碳cr-mo-v耐热钢，其提高了耐热钢的抗拉强度，增强材料的高温强度、耐高温蠕变性能、延长了零件的高温服役期。

2、一种高强度低碳cr-mo-v耐热钢，其特征在于，其元素质量分数wt％如下：c≤0.25，si≤0.50，mn≤1.00，cr8.00～12.50，mo0.30～1.20，ni≤0.80，v0.15～0.35，nb≤0.55，n≤0.070，p≤0.035，s≤0.020，其余为fe。

3、其进一步特征在于：

4、其锻件力学性能特征，在热处理调质状态下：抗拉强度rm为855～950mpa，屈服强度rel≥610mpa，断后延伸率a≥14％，断面收缩率ψ≥40％，20℃冲击吸收能量≥34j。

5、高强度低碳cr-mo-v耐热钢锻件的加工方法，其特征在于，其顺次进行如下工艺步骤：拟定化学成分--交钢厂冶炼铸锭--锻造—锻后热处理-粗加工-淬火—回火—取样—试样加工—金相包括δ-铁素体检验--力学性能试验，其中拟定的化学成分复合高强度低碳cr-mo-v耐热钢的元素质量分数wt％，且锻件δ-铁素体检验时其含量目标值≤2％。

6、其进一步特征在于：

7、其具体步骤如下：

8、(1)拟定适用锻件的元素质量分数wt％，之后运用西屋公式计算铬当量creq，运用jmatpro软件预报δ-铁素体过程含量的变化，获取δ-铁素体生成温度；

9、(3)交由钢厂冶炼铸锭；

10、(3)制定钢锭加热-锻造-热处理过程工艺参数，从材料的相演变过程上，减弱或避开δ-铁素体的生成条件，提高c、cr、mo、v的复合强化能力，强化位错马氏体的亚结构，锻造前在钢锭加热超过1000℃之后，设置2个加热平台温度；锻造最后一个道次锻比≥临界变形程度的1.2倍，终锻温度不大于800℃，热处理过程锻件出炉后，60秒内要进入淬火介质。

11、采用本发明后，遮物网为一体式网布，中间无断开，铰链可翻转设计，取放物品方便简捷，产品前后的固定钢圈搭配双面一体式面料，周边纺织品包覆缝纫,整个产品无缝连接，使用体验大大提高，且较传统意义上的遮物帘，在轻量化的同时,对安装异响、路试异响有极大的改善,乘驾者有较好的乘车体验与使用感受。

技术特征：

1.一种高强度低碳cr-mo-v耐热钢，其特征在于，其元素质量分数wt％如下：c≤0.25，si≤0.50，mn≤1.00，cr8.00～12.50，mo0.30～1.20，ni≤0.80，v0.15～0.35，nb≤0.55，n≤0.070，p≤0.035，s≤0.020，其余为fe。

2.如权利要求1所述的一种高强度低碳cr-mo-v耐热钢，其特征在于，其锻件力学性能特征，在热处理调质状态下：抗拉强度rm为855～950mpa，屈服强度rel≥610mpa，断后延伸率a≥14％，断面收缩率ψ≥40％，20℃冲击吸收能量≥34j。

3.高强度低碳cr-mo-v耐热钢锻件的加工方法，其特征在于，其顺次进行如下工艺步骤：拟定化学成分--交钢厂冶炼铸锭--锻造—锻后热处理-粗加工-淬火—回火—取样—试样加工—金相包括δ-铁素体检验--力学性能试验，其中拟定的化学成分复合高强度低碳cr-mo-v耐热钢的元素质量分数wt％，且锻件δ-铁素体检验时其含量目标值≤2％。

4.如权利要求3所述的高强度低碳cr-mo-v耐热钢锻件的加工方法，其特征在于，其具体步骤如下：

技术总结
本发明提供了一种高强度低碳Cr‑Mo‑V耐热钢，其提高了耐热钢的抗拉强度，增强材料的高温强度、耐高温蠕变性能、延长了零件的高温服役期。其元素质量分数wt％如下：C≤0.25，Si≤0.50，Mn≤1.00，Cr8.00～12.50，Mo0.30～1.20，Ni≤0.80，V0.15～0.35，Nb≤0.55，N≤0.070，P≤0.035，S≤0.020，其余为Fe。

技术研发人员：张瑞庆,张盛,杜光远,马晗珺
受保护的技术使用者：无锡宏达重工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15