[发明专利]一种高效电站叶片用马氏体不锈钢的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种高效电站叶片用马氏体不锈钢的制备方法。

背景技术

随着经济的不断发展，制造高效能电站的需求也不断增加。高效能电站就是通过提高材料介质的工作温度和压力来提高电站效率的一种新型电站，因此这种电站对服役于电站的金属材料的要求也越来越高。用Cr13类型的马氏体不锈钢制造电站用的叶片等零部件，已经不能满足现在高效能电站的需求。因此，为适应目前建造高效能电站的需求，迫切需要研制出一些高质量、耐高温的马氏体不锈钢。这种耐高温马氏体不锈钢应当满足在450℃以上的工作环境中使用。

公开号为JP5311347，公开日为1993年11月22日的日本专利文献中公开了一种耐热马氏体不锈钢，该钢种中不含有强碳化物形成元素W、Mo、V，其是通过Nb、N等元素与C元素形成碳化物，达到强化基体并提高钢的耐热性的目的。公开号为CN1891846，公开日为2007年1月10日，名称为“马氏体不锈钢”的中国专利文献中公开了一种耐热马氏体不锈钢，该钢种通过V、Nb、N等元素与C元素形成碳化物，达到强化基体并提高钢的耐热性能，但该钢种中不含Ni元素而且碳含量高，所以其韧性和耐蚀性能偏低。

发明内容

本发明的目的在于提出一种高效电站叶片用马氏体不锈钢的制备方法，该钢能在450℃以上的温度环境下稳定工作，可以用于高效能电站的叶片等零部件。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种高效电站叶片用马氏体不锈钢的制备方法，所述不锈钢的化学成本以重量百分数计由下列组分组成：C≤0.05，Si：0.4-0.6，Mn：1.1-1.2，P≤0.008，S≤0.008，Cr：13.0-14.0，Ni：2.5-3.5，Mo：1.6-1.8，N：0.02-0.06，V：0.2-0.4，Co：0.6-0.8，其它为不可避免的杂质和余量Fe；所述的制备方法包括如下步骤：

1）冶炼浇注：采用真空感应炉冶炼浇铸+电渣炉重熔的工艺将原料进行冶炼成钢锭；

2)加热，采用1230-1250℃加热温度；

3)锻造，将钢锭快锻开坯成钢坯，然后将钢坯进行精锻，其中快锻的开锻温度为1150-1170℃，终锻温度为920-940℃，精锻的开锻温度为1010-1040℃，终锻温度为870-890℃；

4)回火，采用470-490℃的温度回火，保温时间为2-4小时。

本发明由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下优点和积极效果：

本发明在大量实验的基础上，通过对合金元素的选择和含量的调整，使得该马氏体不锈钢具有较高的强度、硬度，较好的塑性、韧性和耐蚀性，能在450℃以上的温度环境下稳定工作，可以用于高效能电站的叶片等零部件。

具体实施方式

实施例一

一种高效电站叶片用马氏体不锈钢的制备方法，所述不锈钢的化学成本以重量百分数计由下列组分组成：C≤0.05，Si：0.4，Mn：1.2，P≤0.008，S≤0.008，Cr：13.0，Ni：3.5，Mo：1.6，N：0.06，V：0.2，Co：0.8，其它为不可避免的杂质和余量Fe；所述的制备方法包括如下步骤：

1）冶炼浇注：采用真空感应炉冶炼浇铸+电渣炉重熔的工艺将原料进行冶炼成钢锭；

2)加热，采用1230℃加热温度；

3)锻造，将钢锭快锻开坯成钢坯，然后将钢坯进行精锻，其中快锻的开锻温度为1150℃，终锻温度为940℃，精锻的开锻温度为1010℃，终锻温度为890℃；

4)回火，采用470℃的温度回火，保温时间为4小时。

实施例二

一种高效电站叶片用马氏体不锈钢的制备方法，所述不锈钢的化学成本以重量百分数计由下列组分组成：C≤0.05，Si：0.6，Mn：1.1，P≤0.008，S≤0.008，Cr：14.0，Ni：2.5，Mo：1.8，N：0.02，V：0.4，Co：0.6，其它为不可避免的杂质和余量Fe；所述的制备方法包括如下步骤：

1）冶炼浇注：采用真空感应炉冶炼浇铸+电渣炉重熔的工艺将原料进行冶炼成钢锭；

2)加热，采用1250℃加热温度；

3)锻造，将钢锭快锻开坯成钢坯，然后将钢坯进行精锻，其中快锻的开锻温度为1170℃，终锻温度为920℃，精锻的开锻温度为1040℃，终锻温度为870℃；

4)回火，采用490℃的温度回火，保温时间为2小时。

实施例三