[发明专利]一种实现低活化铁素体/马氏体钢组织细化的正火方法

说明书

本发明公开了一种实现低活化铁素体/马氏体钢组织细化的正火方法，包括以下步骤：步骤1，第一阶段热处理：将低活化铁素体/马氏体钢(RAFM钢)预热至250～260℃，再以50～60℃/s加热到900～950℃，保温1～2s，然后空冷至室温20～25℃；步骤2，第二阶段热处理：再以50～55℃/s的升温速度加热到900～1100℃，保温1～2s，然后空冷至室温20～25℃，经本发明后，低活化铁素体/马氏体钢组织中的原奥氏体晶粒和碳化物有所细化，特别是大颗粒的M23C6碳化物明显减小。

技术领域

本发明属于金属热处理技术领域，具体来说涉及一种实现低活化铁素体/马氏体钢组织细化的正火方法。

背景技术

由于核能发电具有热效率高、污染小等优点，因此世界各国都在大力发展这种新型能源。在国内，核能发电关键技术——先进核聚变反应堆发电技术也得到了国家的全面支持。相较于其他核电用钢铁材料，低活化铁素体/马氏体钢(RAFM钢)因其良好的抗辐射、抗氧化和热稳定等性能，被普遍认为是未来先进核聚变反应堆的首选结构材料。近年来，世界各国都在努力发展和研究自己的RAFM钢，如欧洲的EUROFER97、美国的9Cr-2WVTa和日本的JLF系列等。经过多年来的不懈努力，中国也具有自主知识产权的成分及性能优化的RAFM钢——CLAM钢。然而，在实际应用中RAFM钢的机械性能却有待提高。RAFM钢的室温力学性能偏差，使得RAFM钢的最高使用温度存在上限问题。为满足高效率聚变堆的使用条件，RAFM钢的机械性能还有待于进一步的优化和改进。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种实现低活化铁素体/马氏体钢组织细化的正火方法，该正火方法从RAFM钢的组织入手，通过改善RAFM钢的正火热处理工艺参数，使原奥氏体晶粒和碳化物尺寸有所细化，从而有望提高其机械性能，以便在实际中RAFM钢更安全，低活化铁素体/马氏体钢经本发明改善的正火热处理后，原奥氏体和碳化物的尺寸都有所减小，细小的原奥氏体组织和碳化物都有利于提高RAFM钢的机械性能。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。

一种实现低活化铁素体/马氏体钢组织细化的正火方法，包括以下步骤：

步骤1，第一阶段热处理：将低活化铁素体/马氏体钢(RAFM钢)预热至250～260℃，再以50～60℃/s加热到900～950℃，保温1～2s，然后空冷至室温20～25℃；

步骤2，第二阶段热处理：再以50～55℃/s的升温速度加热到900～1100℃，保温1～2s，然后空冷至室温20～25℃，其中，

所述低活化铁素体/马氏体钢的成分按质量百分比为：

C:0.04～0.06；

Cr:8.91～8.93；

W:1.66～1.73；

Mn:0.31～0.44：

Si:0.03～0.05；

V:0.22～0.23；

Ta:0～0.073；

Fe:余量。

一种上述正火方法在减小低活化铁素体/马氏体钢中M23C6碳化物颗粒尺寸中的应用。