[发明专利]一种低镍型耐热钢

说明书

技术领域

本发明涉及一种低镍型耐热钢，属于金属材料技术领域。

背景技术

国内外在1150℃温度范围内大量采用Cr25Ni13、Cr20Ni14Si2、ZG40Cr25Ni20Si2等钢种，其含镍量较高，价格较贵。为了节镍，国内亦开展铁铝锰型（Mn30Al9型）等耐热钢的研究，但由于钢中含锰较高，抗氧化性能较差，且长时间高温时效和使用后，脆性倾向也较严重，影响了钢的使用效果，限制了其使用范。

据申请人了解，现有的耐热钢虽然能满足在高温下的一些使用要求，但其大部分含镍量均较高，势必价格昂贵，有的锰含量较高，对高温抗氧化不利，有的N含量较高，冶炼工艺较难控制，这些均使其在推广使用中受到限制。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提出一种具有良好的高温抗氧化性的低镍型耐热钢，提出一种所述的低镍型耐热钢的用途，本发明还有一目的在于提供该低镍型耐热钢的生产工艺。

为了解决上述其中之一技术问题提出的技术方案是：一种低镍型耐热钢，耐热钢的质量百分比如下：

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%；余量为铁。

一种优选的技术方案是：耐热钢的质量百分比如下：

Ni： 5%；Cr： 26%；Si： 1.8%；C： 0.35%；Mo：0.4%； W：0.4%；Mn：1%；N：0.14%；Re：0.005%；余量为铁。

一种优选的技术方案是：将上述耐热钢的原料按照配比加入非真空感应炉冶炼中，将其冶炼后分别浇铸成钢锭及铸态试样，然后将钢锭锻造成棒材，再将棒材加工成试样。

为了解决上述其中之另一技术问题提出的技术方案是：该低镍型耐热钢用于制造预热器内筒挂片、篦冷机篦板、窑尾护板、推动棒、锁风阀、窑口护板、窑尾护板、回料勺。

为了解决上述其中之另一技术问题提出的技术方案是：一种低镍型耐热钢的生产工艺，包括以下步骤：

A．配料：称取原料，所述低镍型耐热钢的质量百分比如下：Ni： 5%；Cr： 26%；Si： 1.8%；C： 0.37%；Mo：0.4%； W：0.4%； Mn：1%；N：0.14%；Re：0.005%；余量为铁。

B．将上述低镍型耐热钢的原料按照配比加入非真空感应炉冶炼中，冶炼温度为1600～1620℃；

C．对吹氧助熔进行控制，在熔化期选择在炉料熔化90%以后再进行吹氧；

D．在熔化期和氧化期采用控制碱度在1.5以下的冶炼工艺；

E．出炉后进行脱硫精炼和真空脱气，然后将其冶炼后分别浇铸成钢锭；

F．将钢锭锻造成钢材；

G．将上述钢材加热至 1100℃保温 1 小时进行奥氏体化，然后采用水冷，冷却至室温，立即再加热到 600℃进行分配处理，分配时间为20 分钟，分配处理后空冷至室温 ；将上述钢材在90℃保温2 小时进行低温回火处理。

本发明具有的有益效果:

1、在本发明钢采用碳，氮及少量镍作为奥氏体元素，以形成奥氏体基体，本发明钢中加入较高的碳元素，以扩大和稳定奥氏体，降低镍含量。同时由于碳化物弥散强化，提高了钢的高温蠕变破断强度，并可抑制σ相的形成，减少钢的时效脆性倾向。

2、在保证钢形成奥氏体基体并有足够的稳定性的情况下，把镍控制在4～7%较低的含量水平，仍能得到与高镍钢相当的性能，从而使钢达到节镍的目的，也保证了钢在高温下的基本强度要求，另外利用碳、氮、铬、硅进一步提高了钢的高温强度，达到了1000℃的使用要求。

3、本发明钢中含有较高碳、硅元素，保证了钢液的流动性，使本发明钢液的流动性，使本发明钢的铸造性能也很好。

4、由于钢中加入微量元素铼、钨和 钼，可以净化晶界，强化晶界，改善高温强度，还可以细化晶粒，改善钢的热塑性，提高成材率使本发明钢的铸造性能也很好。

具体实施方式

实施例1

本实施例的低镍型耐热钢的质量百分比如下：Ni：5%；Cr： 26%；Si： 1.8%；C： 0.37%；Mo：0.4%； W：0.4%；Mn：1%；N：0.14%；Re：0.005%；余量为铁。

该低镍型耐热钢的生产工艺，包括以下步骤：