一種低鎳型耐熱鋼的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種低鎳型耐熱鋼，屬于金屬材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 國(guó)內(nèi)外在 1150°C溫度范圍內(nèi)大量采用Cr25Nil3、Cr20Nil4Si2、ZG40Cr25Ni20Si2 等鋼種，其含鎳量較高，價(jià)格較貴。為了節(jié)鎳，國(guó)內(nèi)亦開(kāi)展鐵鋁錳型（Mn30A19型）等耐熱鋼 的研究，但由于鋼中含錳較高，抗氧化性能較差，且長(zhǎng)時(shí)間高溫時(shí)效和使用后，脆性傾向也 較嚴(yán)重，影響了鋼的使用效果，限制了其使用范。
[0003] 據(jù)申請(qǐng)人了解，現(xiàn)有的耐熱鋼雖然能滿足在高溫下的一些使用要求，但其大部分 含鎳量均較高，勢(shì)必價(jià)格昂貴，有的錳含量較高，對(duì)高溫抗氧化不利，有的N含量較高，冶煉 工藝較難控制，這些均使其在推廣使用中受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是：提出一種具有良好的高溫抗氧化性的低鎳型耐熱鋼， 提出一種所述的低鎳型耐熱鋼的用途，本發(fā)明還有一目的在于提供該低鎳型耐熱鋼的生產(chǎn) 工藝。
[0005] 為了解決上述其中之一技術(shù)問(wèn)題提出的技術(shù)方案是：一種低鎳型耐熱鋼，耐熱鋼 的質(zhì)量百分比如下： Ni:4 ~7%;Cr:26 ~27%;Si:1. 7 ~1. 9%;C:0? 36 ~0? 38%;Mo:0? 3 ~0? 5%;W:0? 3 ~ 0? 5%;Mn:1 ~1. 5%;N:0? 14 ~0? 15%;Re:0? 005 ~0? 1%;余量為鐵。
[0006] -種優(yōu)選的技術(shù)方案是：耐熱鋼的質(zhì)量百分比如下： Ni： 5%；Cr： 26%；Si： 1. 8%；C： 0. 35%；Mo：0. 4% ；ff：0. 4%；Mn： 1%；N：0. 14%；Re： 0. 005%;余量為鐵。
[0007] -種優(yōu)選的技術(shù)方案是：將上述耐熱鋼的原料按照配比加入非真空感應(yīng)爐冶煉 中，將其冶煉后分別澆鑄成鋼錠及鑄態(tài)試樣，然后將鋼錠鍛造成棒材，再將棒材加工成試 樣。
[0008] 為了解決上述其中之另一技術(shù)問(wèn)題提出的技術(shù)方案是：該低鎳型耐熱鋼用于制造 預(yù)熱器內(nèi)筒掛片、篦冷機(jī)篦板、窯尾護(hù)板、推動(dòng)棒、鎖風(fēng)閥、窯口護(hù)板、窯尾護(hù)板、回料勺。
[0009] 為了解決上述其中之另一技術(shù)問(wèn)題提出的技術(shù)方案是：一種低鎳型耐熱鋼的生產(chǎn) 工藝，包括以下步驟： A.配料：稱取原料，所述低鎳型耐熱鋼的質(zhì)量百分比如下：Ni: 5%;Cr: 26%;Si: 1.8%;C: 0.37%;M〇:0.4%;W:0.4%;厘11:1%#:0.14% ;1^:0.005%;余量為鐵。
[0010] B.將上述低鎳型耐熱鋼的原料按照配比加入非真空感應(yīng)爐冶煉中，冶煉溫度為 1600 ~1620 ; C. 對(duì)吹氧助熔進(jìn)行控制，在熔化期選擇在爐料熔化90%以后再進(jìn)行吹氧； D. 在熔化期和氧化期采用控制堿度在1. 5以下的冶煉工藝； E. 出爐后進(jìn)行脫硫精煉和真空脫氣，然后將其冶煉后分別澆鑄成鋼錠； F. 將鋼錠鍛造成鋼材； G. 將上述鋼材加熱至1KKTC保溫1小時(shí)進(jìn)行奧氏體化，然后采用水冷，冷卻至室溫， 立即再加熱到600°C進(jìn)行分配處理，分配時(shí)間為20分鐘，分配處理后空冷至室溫；將上述 鋼材在90°C保溫2小時(shí)進(jìn)行低溫回火處理。
[0011] 本發(fā)明具有的有益效果： 1、在本發(fā)明鋼采用碳，氮及少量鎳作為奧氏體元素，以形成奧氏體基體，本發(fā)明鋼中加 入較高的碳元素，以擴(kuò)大和穩(wěn)定奧氏體，降低鎳含量。同時(shí)由于碳化物彌散強(qiáng)化，提高了鋼 的高溫蠕變破斷強(qiáng)度，并可抑制0相的形成，減少鋼的時(shí)效脆性傾向。
[0012] 2、在保證鋼形成奧氏體基體并有足夠的穩(wěn)定性的情況下，把鎳控制在4~7%較低 的含量水平，仍能得到與高鎳鋼相當(dāng)?shù)男阅?，從而使鋼達(dá)到節(jié)鎳的目的，也保證了鋼在高溫 下的基本強(qiáng)度要求，另外利用碳、氮、鉻、硅進(jìn)一步提高了鋼的高溫強(qiáng)度，達(dá)到了 1000°c的使 用要求。
[0013] 3、本發(fā)明鋼中含有較高碳、硅元素，保證了鋼液的流動(dòng)性，使本發(fā)明鋼液的流動(dòng) 性，使本發(fā)明鋼的鑄造性能也很好。
[0014] 4、由于鋼中加入微量元素錸、鎢和鑰，可以凈化晶界，強(qiáng)化晶界，改善高溫強(qiáng)度， 還可以細(xì)化晶粒，改善鋼的熱塑性，提高成材率使本發(fā)明鋼的鑄造性能也很好。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 實(shí)施例1 本實(shí)施例的低鎳型耐熱鋼的質(zhì)量百分比如下：Ni:5%;Cr: 26%;Si: 1.8%;C: 0? 37%;Mo:0? 4% ;W:0? 4%;Mn:1%;N:0? 14%;Re:0? 005% ;余量為鐵。
[0016] 該低鎳型耐熱鋼的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟： A.配料：稱取原料，所述低鎳型耐熱鋼的質(zhì)量百分比如下：Ni: 5%;Cr: 26%;Si: 1. 4%;C: 0? 37%;Mo:0? 4% ;W:0? 4%;Mn:1%;N:0? 14%;Re:0? 005% ;余量為鐵。
[0017] B.將上述低鎳型耐熱鋼的原料按照配比加入非真空感應(yīng)爐冶煉中，冶煉溫度為 1600 ~1620; C. 對(duì)吹氧助熔進(jìn)行控制，在熔化期選擇在爐料熔化90%以后再進(jìn)行吹氧； D. 在熔化期和氧化期采用控制堿度在1. 5以下的冶煉工藝； E. 出爐后進(jìn)行脫硫精煉和真空脫氣，然后將其冶煉后分別澆鑄成鋼錠； F. 將鋼錠鍛造成鋼材； G. 將上述鋼材加熱至1KKTC保溫1小時(shí)進(jìn)行奧氏體化，然后采用水冷，冷卻至室溫， 立即再加熱到600°C進(jìn)行分配處理，分配時(shí)間為20分鐘，分配處理后空冷至室溫；將上述 鋼材在90°C保溫2小時(shí)進(jìn)行低溫回火處理； H. 再將棒材加工成預(yù)熱器內(nèi)筒掛片、篦冷機(jī)篦板、窯尾護(hù)板、推動(dòng)棒、鎖風(fēng)閥、窯口護(hù) 板、窯尾護(hù)板、回料勺。
[0018] 實(shí)施例2 本實(shí)施例的低鎳型耐熱鋼的其余部分與實(shí)施例1相同，不同之處在于： 本實(shí)施例的低鎳型耐熱鋼的質(zhì)量百分比如下： Ni：4°/〇；Cr：26°/〇；Si：1. 7%；C：0. 36%；Mo：0. 3%；ff：0. 3%；Mn：l°/〇；N：0. 14%；Re：0. 005% ； 余量為鐵。
[0019] 實(shí)施例3 本實(shí)施例的低鎳型耐熱鋼的其余部分與實(shí)施例1相同，不同之處在于： 本實(shí)施例的低鎳型耐熱鋼的質(zhì)量百分比如下： Ni： 6%；Cr： 27%；Si： 1. 9%；C： 0. 38%；Mo： 0. 5%；ff： 0. 5% ； Mn: 1. 5%;N: 0? 15%;Re: 0? 1% ;余量為鐵。
[0020] 本發(fā)明的耐熱鋼與現(xiàn)有鋼中性能進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，表1為l〇〇〇°C氧化增重試驗(yàn)對(duì) 比結(jié)果，表2為本發(fā)明耐熱鋼與現(xiàn)有技術(shù)鋼種的力學(xué)性能對(duì)比結(jié)果 表1 1000°C氧化增重試驗(yàn)對(duì)比結(jié)果（g/m2 ?h)
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種低鎳型耐熱鋼，其特征在于：耐熱鋼的質(zhì)量百分比如下： Ni :4 ~7% ; Cr :26 ~27% ; Si :1· 7 ~L 9% ; C :0. 36 ~0. 38% ; Mo :0. 3 ~0. 5% ; W :0· 3 ~0· 5% ; Mn :1 ~1. 5% ; N :0. 14 ~0. 15% ; Re :0. 005 ~0. 1% ; 余量為鐵。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低鎳型耐熱鋼，其特征在于：耐熱鋼的質(zhì)量百分比如下： Ni ： 5% ； Cr ： 26% ； Si ： 1. 8% ； C ： 0. 37% ； Mo ：0. 4% ； W ：0. 4% ； Mn :1% ; N ：0. 14% ； Re ：0. 005% ； 余量為鐵。
3. 權(quán)利要求1所述的低鎳型耐熱鋼，用于制造預(yù)熱器內(nèi)筒掛片、篦冷機(jī)篦板、窯尾護(hù) 板、推動(dòng)棒、鎖風(fēng)閥、窯口護(hù)板、窯尾護(hù)板、回料勺。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低鎳型耐熱鋼，其特征在于：將上述耐熱鋼的原料按照 配比加入非真空感應(yīng)爐冶煉中，將其冶煉后分別澆鑄成鋼錠及鑄態(tài)試樣，然后將鋼錠鍛造 成棒材，再將棒材加工成試樣。
5. -種低鎳型耐熱鋼的生產(chǎn)工藝，其特征在于：包括以下步驟： A. 配料：稱取原料，所述低鎳型耐熱鋼的質(zhì)量百分比如下：Ni : 5% ;Cr : 26% ;Si : I. 8% ;C : 0· 37% ;Mo :0· 4% ; W :0· 4% ; Mn :1% ;N :0· 14% ;Re :0· 005% ;余量為鐵； B. 將上述低鎳型耐熱鋼的原料按照配比加入非真空感應(yīng)爐冶煉中，冶煉溫度為 1600~1620°C ;保溫4小時(shí)； C. 對(duì)吹氧助熔進(jìn)行控制，在熔化期選擇在爐料熔化90%以后再進(jìn)行吹氧； D. 在熔化期和氧化期采用控制堿度在1. 5以下的冶煉工藝； E. 出爐后進(jìn)行脫硫精煉和真空脫氣，然后將其冶煉后分別澆鑄成鋼錠； F. 將鋼錠鍛造成棒材，再將棒材加工成試樣； G. 將上述鋼材加熱至IKKTC保溫1小時(shí)進(jìn)行奧氏體化，然后采用水冷，冷卻至室溫， 立即再加熱到600°C進(jìn)行分配處理，分配時(shí)間為20分鐘，分配處理后空冷至室溫；將上述 鋼材在90°C保溫2小時(shí)進(jìn)行低溫回火處理。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低鎳型耐熱鋼，屬于金屬材料技術(shù)領(lǐng)域。該低鎳型耐熱鋼的質(zhì)量百分比如下：Ni：10～12%；Cr：26～27%；Si：1.4～1.5%；C：0.28～0.35%；Mo：0.3～0.5%；W：0.3～0.5%；Mn：1～1.5%；N：0.14～0.15%；Re：0.005～0.1%；余量為鐵。本發(fā)明的低鎳型耐熱鋼在保證鋼形成奧氏體基體并有足夠的穩(wěn)定性的情況下，把鎳控制在10～12%較低的含量水平，仍能得到與高鎳鋼相當(dāng)?shù)男阅埽瑥亩逛撨_(dá)到節(jié)鎳的目的，也保證了鋼在高溫下的基本強(qiáng)度要求，另外利用碳、氮、鉻、硅進(jìn)一步提高了鋼的高溫強(qiáng)度，達(dá)到了1000℃的使用要求。
【IPC分類】C22C38-44
【公開(kāi)號(hào)】CN104651738
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310585014
【發(fā)明人】顧海泉
【申請(qǐng)人】興化市金牛機(jī)械鑄造有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2013年11月20日