一种LF2钢的热处理方法与流程

本发明涉及钢铁生产，具体涉及一种lf2钢的热处理方法。

背景技术：

1、lf2钢为sa-350/sa-350m《要求缺口韧性试验的管道零部件用碳钢和低合金锻件》标准规定的碳素钢锻件材料，是一种要求低温冲击性能的低碳钢。按照其常规热处理方式进行淬火、回火后，能达到较高的低温冲击性能，即-46℃时低温冲击大于等于27j。但部分用户出于成本考虑，要求正火态交货，同时要求其低温冲击性能与调质处理后的钢材相同。lf2钢的常规正火处理参数为温度910℃，保温时间大于等于3h，出炉后空冷至室温，但进行常规正火后的lf2钢，其低温冲击性能只能达到在-29℃时大于等于27j，无法满足用户需求，锻件用途受到局限。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中lf2钢在进行常规正火后-46℃低温冲击性能不能满足使用要求等缺陷，从而提供一种lf2钢的热处理方法。

2、为此本发明提供如下技术方案：

3、一种lf2钢的热处理方法，包括如下步骤：

4、s1，将待处理lf2钢升温至第一奥氏体转化温度，保温t1；

5、s2，降温至温度t，所述温度t比第一奥氏体转化温度低270～290℃，保温t2；

6、s3，升温至第二奥氏体转化温度，保温t3，其中，第二奥氏体转化温度低于第一奥氏体转化温度；

7、s4，雾冷至350～400℃，空冷至室温；

8、所述lf2钢中，元素cr含量为0.15％～0.30％。

9、优选的，步骤s1中，第一奥氏体转化温度为920～940℃。

10、优选的，步骤s1中的保温时间t1≥3h。

11、可选的，保温时间t1为3～6h。

12、优选的，步骤s3中，第二奥氏体转化温度为880～900℃。

13、优选的，步骤s3中的保温时间t3≥3h。

14、可选的，保温时间t3为3～6h。

15、优选的，步骤s4中雾冷强度为1.3～1.8m3/h。

16、优选的，步骤s2中的保温时间t2≥2h。

17、可选的，保温时间t2为2～4h。

18、优选的，步骤s1中，先将待处理lf2钢升温至340～350℃，保温1～2h，再升温至640～650℃，保温1～2h，然后升温至第一奥氏体转化温度。

19、优选的，所述待处理lf2钢由lf2钢连铸坯经过锯切，锻造得到。

20、具体的，所述待处理lf2钢的化学成分按重量百分比计包括：c：≤0.30％，si：0.15％～0.30％，mn：0.60％～1.35％，p：≤0.035％，s：≤0.040％，cr：≤0.30％，ni：≤0.40％，mo：≤0.12％，nb：≤0.12％，余量为fe和不可避免的杂质。

21、优选的，所述待处理lf2钢的化学成分按重量百分比计为包括：c：0.17％～0.22％，si：0.15％～0.30％，mn：0.85％～1.15％，cr：0.15％～0.30％，ni：0.02％～0.10％，mo：0.01％～0.10％，nb：0.001～0.010％。

22、本发明中，lf2钢连铸坯可以通过市售渠道获取，也可自制，制备工艺为领域内常规的，一般包括电炉冶炼或转炉冶炼、炉外精炼、真空脱气、连铸、热处理等工序。

23、本发明中所述待处理lf2钢由lf2钢连铸坯经过锯切，锻造得到。其中，锻造为领域内常规工艺。典型非限定性地，具体操作为：

24、(1)下料：将连铸坯锯切为需要规格，长度/直径＝0.3～1.0，以利于锻造过程的拔长、拉细等操作；

25、(2)锻造加热：在锻造加热炉将试块加热至1200～1240℃，保温3～5h，出炉锻造；

26、(3)拔长：拔长坯料，保证拔长比2.5～3.0；

27、(4)镦粗：立起坯料镦粗，保证镦粗比2.0～2.5；

28、(5)再次拔长：拔长至最终尺寸。

29、本发明的有益效果有：

30、本发明提供的lf2钢的热处理方法，包括先将lf2钢升温至第一奥氏体转化温度，保温一段时间；再降温至比第一奥氏体转化温度低270～290℃，保温一段时间；随即再次升温至第二奥氏体转化温度，保温一段时间，第二奥氏体转化温度低于第一奥氏体转化温度；最后雾冷至350～400℃，后空冷至室温；且上述lf2钢中，元素cr含量为0.15％～0.30％。本发明通过热处理工艺的改进结合对lf2钢的成分控制，特别是元素cr含量的限定，显著改善了正火态lf2钢的整体韧性。同时，经过步骤s1和s2(高温等温退火)处理的钢材依旧保持在仅比第一奥氏体转化温度低270～290℃的高温，节省了再次加热的能源，避免了浪费。lf2钢经步骤s3(正火)处理完后进行雾冷，雾冷可以细化珠光体间距，提高正火态lf2钢在-46℃的低温条件下的冲击韧性。

31、本发明提供的lf2钢的热处理方法，通过对lf2钢的成分的优选，能够进一步提升正火态lf2钢在-46℃的低温条件下的冲击韧性。

技术特征：

1.一种lf2钢的热处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的lf2钢的热处理方法，其特征在于，步骤s1中，第一奥氏体转化温度为920～940℃。

3.根据权利要求1或2所述的lf2钢的热处理方法，其特征在于，步骤s1中的保温时间t1≥3h；

4.根据权利要求1所述的lf2钢的热处理方法，其特征在于，步骤s3中，第二奥氏体转化温度为880～900℃。

5.根据权利要求1或4所述的lf2钢的热处理方法，其特征在于，步骤s3中的保温时间t3≥3h；

6.根据权利要求1至5任一项所述的lf2钢的热处理方法，其特征在于，步骤s4中雾冷强度为1.3～1.8m3/h。

7.根据权利要求6所述的lf2钢的热处理方法，其特征在于，步骤s2中的保温时间t2≥2h；

8.根据权利要求1所述的lf2钢的热处理方法，其特征在于，步骤s1中，先将待处理lf2钢升温至340～350℃，保温1～2h，再升温至640～650℃，保温1～2h，然后升温至第一奥氏体转化温度。

9.根据权利要求1至8任一项所述的lf2钢的热处理方法，其特征在于，所述待处理lf2钢由lf2钢连铸坯经过锯切，锻造得到。

10.根据权利要求9所述的lf2钢的热处理方法，其特征在于，所述待处理lf2钢的化学成分按重量百分比计包括：c：≤0.30％，si：0.15％～0.30％，mn：0.60％～1.35％，p：≤0.035％，s：≤0.040％，cr：≤0.30％，ni：≤0.40％，mo：≤0.12％，nb：≤0.12％，余量为fe和不可避免的杂质；

技术总结
本发明涉及钢铁生产技术领域，具体涉及一种LF2钢的热处理方法，包括如下步骤：将待处理LF2钢升温至第一奥氏体转化温度，保温；降温至比第一奥氏体转化温度低270～290℃，保温；升温至第二奥氏体温度，保温，其中第二奥氏体转化温度低于第一奥氏体转化温度；先雾冷至350～400℃，然后空冷至室温；且所述LF2钢中元素Cr含量为0.15％～0.30％。本发明通过热处理工艺的改进结合对LF2钢的成分控制，特别是元素Cr含量的限定，显著改善了正火态LF2钢的整体韧性。同时，在升温至第一奥氏体温度和升温至第二奥氏体温度之间，使LF2钢依旧保持高温，节省了再次加热的能源。

技术研发人员：罗仁赟,王鹏,李同涛,马良,郭泰
受保护的技术使用者：纽威精密锻造（溧阳）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14