[发明专利]一种18Ni-200钢棒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种18Ni-200钢棒及其制备方法。

背景技术

18Ni-200钢是18Ni系列钢中的200级钢种，属于马氏体时效钢，具有良好的强韧性。然而，18Ni-200钢棒由于合金元素含量高且对其力学性能和成型性能等方面性能的要求极其苛刻，故其生产工艺非常难以掌控。特别是对于大截面该类钢棒来说，随着尺寸的增加，钢棒中化学成分分布不均匀，导致钢棒自身存在各种各样的缺陷，因而，大截面的钢棒板的性能更是难以控制，因此，本领域渴望获得大截面且高性能的18Ni-200钢棒。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种能够得到力学性能和成型性能优良的18Ni-200钢棒(特别是大截面的18Ni-200钢棒)的制备方法及其制得的18Ni-200钢棒。

本发明的发明人经过深入研究发现，将钢锭控制在特定的组成成分的范围内后，将该钢锭用作真空自耗炉的电极棒进行重熔并结晶，然后以特定的冷却方式进行冷却，能够较好的控制钢内部的化学成分的均匀分布且避免出现偏析缺陷，然后再将该冷却后的钢锭依次进行均热、镦拔、回炉和精锻后，得到无偏析和粗晶等低倍缺陷的低倍组织合格的钢，所得钢棒在保持较高的强度的同时又能够具有较好的变形性能，从而获得较大截面的钢棒。

由此，本发明提供了一种18Ni-200钢棒的制备方法，其中，该方法包括：将钢锭作为真空自耗炉的电极棒进行重熔并结晶，然后冷却结晶后的钢锭；接着，将冷却后的钢锭依次进行均热、镦拔、回炉和精锻，

其中，所述钢锭的组成成分为：Ni：17.5-19重量％，Co：8-9重量％，Mo：1-1.5重量％，Al：0.05-0.15重量％，Ti：0.15-0.25重量％，Ca：0.03-0.07重量％，Zr：0.01-0.04重量％，B：0.001-0.005重量％，C：≤0.03重量％，Si：≤0.01重量％，Mn：≤0.1重量％，S：≤0.01重量％，P：≤0.01重量％，余量为铁和不可避免的杂质；

所述冷却的条件包括：先通入400-600Pa的氦气将所述结晶后的钢锭冷却至400-800℃，再空冷至15-40℃。

本发明还提供了一种由上述方法制得的18Ni-200钢棒。

通过本发明的18Ni-200钢棒的制备方法，能够获得强度较高、变形性能较好的大截面的18Ni-200钢棒，如后述实施例所记载的一样，通过本发明的方法所得到的18Ni-200钢棒的抗拉强度Rm≥1400MPa，屈服强度Rp0.2≥1350MPa，断后延伸率A≥10％，断面收缩率Z≥50％，冲击功Akv≥80J，断裂韧性KIC≥110MPa·m^1/2，机械性能硬度HRC≥40，直径可达到400mm以上，且低倍组织无偏析和粗晶等缺陷。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供一种18Ni-200钢棒的制备方法，其中，该方法包括：将钢锭作为真空自耗炉的电极棒进行重熔并结晶，然后冷却结晶后的钢锭；接着，将冷却后的钢锭依次进行均热、镦拔、回炉和精锻，其中，所述钢锭的组成成分为Ni：17.5-19重量％，Co：8-9重量％，Mo：1-1.5重量％，Al：0.05-0.15重量％，Ti：0.15-0.25重量％，Ca：0.03-0.07重量％，Zr：0.01-0.04重量％，B：0.001-0.005重量％，C：≤0.03重量％，Si：≤0.01重量％，Mn：≤0.1重量％，S：≤0.01重量％，P：≤0.01重量％，余量为铁和不可避免的杂质；所述冷却的条件包括：先通入400-600Pa的氦气将所述结晶后的钢锭冷却至400-800℃，再空冷至15-40℃。