[发明专利]一种低热膨胀系数合金钢及其制备方法

权利要求书

1.一种低热膨胀系数合金钢，其特征在于：其化学成分的质量百分比为：C：0.34-0.56%、Cr:18.56-21.34%、Mo：0.96-1.35%、Al：0.74-0.88%、Ti：0.55-0.74%、Si：0.23-0.37%、P：0.11-0.15%、W：0.15-0.18%、Nb：0.02-0.06%、Zn：2.12-2.88%、Ni：5.24-6.77%、N：0.35-0.42%、Mn：0.12-0.26%，余量为Fe和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的一种低热膨胀系数合金钢，其特征在于：其化学成分的质量百分比为：C：0.34%、Cr:18.56%、Mo：0.96%、Al：0.74%、Ti：0.55%、Si：0.23%、P：0.11%、W：0.15%、Nb：0.02%、Zn：2.12%、Ni：5.24%、N：0.35%、Mn：0.12%，余量为Fe和不可避免的杂质。

3.根据权利要求1所述的一种低热膨胀系数合金钢，其特征在于：其化学成分的质量百分比为：C： 0.56%、Cr:21.34%、Mo：1.35%、Al：0.88%、Ti：0.74%、Si：0.37%、P：0.15%、W：0.18%、Nb：0.06%、Zn：2.88%、Ni：6.77%、N：0.42%、Mn：0.26%，余量为Fe和不可避免的杂质。

4.根据权利要求1所述的一种低热膨胀系数合金钢，其特征在于：其化学成分的质量百分比为：C：0.45%、Cr:20.14%、Mo：1.18%、Al：0.82%、Ti：0.65%、Si：0.29%、P：0.13%、W：0.17%、Nb：0.04%、Zn：2.45%、Ni：5.94%、N：0.39%、Mn：0.19%，余量为Fe和不可避免的杂质。

5.一种如权利要求1所述的低热膨胀系数合金钢的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：按质量百分比称取各原料，然后将原料放入真空炉坩埚底部，将真空炉坩埚抽内真空度1.5Mpa，升温至1500～1550℃，进行高温精炼；再保持温度1250～1300℃，进行低温精炼；最后降温冷却至1000～1130℃，出坩埚，浇注成合金棒；

S2：将合金棒放置在自耗电极熔炼炉中，炉中自耗电极底部和坩埚底部之间形成电弧，然后迅速产生一个金属熔池，合金棒在其中进行熔炼，完成后得到合金锭；

S3：将合金锭置于电子束熔炼炉体内，调节电子束熔炼炉体内的真空度0.03～0.04Pa，电子枪体使电子束流轰击到合金锭上直至完全熔化、并熔炼20-25min后加入精炼剂进行精炼除渣，然后浇入铸模进行铸型得到钢材；

S4：将钢材在180～200℃的条件下进行固溶处理；随后将固溶处理后的钢材随后放入盐浴淬火槽内与熔盐进行中温盐浴淬火，控制温度为160～180℃，保温1～2h，然后将钢材放入回火炉中，将炉温调至725℃进行回火处理，回火时间为30-35分钟，回火后冷却至室温，之后再将钢材放入回火炉中，将炉温调至650℃，进行二次回火，回火时间为35-40分钟，回火后再次冷却至室温；

S5：用超声波无损探伤仪检测钢材内部是否有裂痕，如有裂痕则为废品，检验合格的为成品，入库。

6.根据权利要求5所述的一种低热膨胀系数合金钢的制备方法，其特征在于：所述S3中电子束流以2mA/s速度增加至100mA。

7.根据权利要求5所述的一种低热膨胀系数合金钢的制备方法，其特征在于：所述S4中固溶处理的时间为1～1.5h。