[发明专利]一种高温高强低碳马氏体热强钢及其制备方法

权利要求书

1.一种高温高强低碳马氏体热强钢，其化学成分质量百分比为：

C：0.10～0.25wt％、Cr：10.0～13.0wt％、Ni：2.0～3.2wt％、Mo：1.50～2.50wt％、Si≤0.60wt％、Mn≤0.60wt％、W：0.4～0.8wt％、V：0.1～0.5wt％、Co：0.3～0.6wt％、Al：0.31～1.0wt％、Nb：0.01～0.2wt％，其余为Fe；

所述低碳马氏体热强钢在700℃时的抗拉强度为390～480MPa；

其中，Ni、Co及Al之间的质量比满足以下关系：([Ni]+[Co]-1.5)/[Al]≥2；

Mo和W之间的质量比满足以下关系：2≤[Mo]/[W]≤5。

2.根据权利要求1所述的高温高强低碳马氏体热强钢，其中，所述C：0.18～0.23wt％，Mo：2.0～2.30wt％。

3.根据权利要求1所述的高温高强低碳马氏体热强钢，其中，S含量小于0.02wt％，P含量小于0.02wt％。

4.根据权利要求1～3任一项所述的高温高强低碳马氏体热强钢，其中，所述低碳马氏体热强钢在室温下的延伸率为12～14％，断面收缩率为58～70％，室温冲击韧性为71～85J。

5.一种如权利要求1～4任一项所述的高温高强低碳马氏体热强钢的制备方法，包括以下步骤：

冶炼步骤：按以下质量百分比配制原料：

C：0.10～0.25wt％、Cr：10.0～13.0wt％、Ni：2.0～3.2wt％、Mo：1.50～2.50wt％、Si≤0.60wt％、Mn≤0.60wt％、W：0.4～0.8wt％、V：0.1～0.5wt％、Co：0.3～0.6wt％、Al：0.31～1.0wt％、Nb：0.01～0.2wt％，其余为Fe；将原料经冶炼后得到冶炼坯；

其中，Ni、Co及Al之间的质量比满足以下关系：([Ni]+[Co]-1.5)/[Al]≥2；

Mo和W之间的质量比满足以下关系：2≤[Mo]/[W]≤5；

锻造步骤：

对所述冶炼坯锻造，始锻温度为1100～1180℃，终锻温度≥850℃，得到钢锭；

热处理步骤：

对所述钢锭进行退火处理或正火处理，

所述退火处理步骤包括：

将所述钢锭在高温炉中加热至870～950℃保温6～10h，然后随炉冷却至480～520℃，再出炉空冷至室温；

所述正火处理步骤包括：

将所述钢锭在高温炉中加热至1100～1200℃保温1～3h，然后空冷至室温；

调质与时效热处理步骤：

将热处理后的钢锭在高温炉中加热至1100～1200℃保温1～3h，然后水冷至室温；将经水冷后的钢锭加热至550～640℃回火保温1～4h后，再在450～550℃条件下时效热处理4～6h，得到所述低碳马氏体热强钢。

6.根据权利要求5所述的高温高强低碳马氏体热强钢的制备方法，所述冶炼步骤具体包括：

将所述原料经真空感应熔炼、电渣重熔后，得到冶炼坯，其中，真空感应熔炼温度为1600～1650℃，电渣重熔温度为1560℃～1650℃。

7.根据权利要求5所述的高温高强低碳马氏体热强钢的制备方法，所述冶炼步骤具体包括：

将所述原料经EAF熔炼或AOD熔炼、真空脱气、电渣重熔后，得到冶炼坯，其中，电炉熔炼温度为1620～1670℃，AOD熔炼温度为1600～1650℃，真空脱气温度为1590～1650℃，电渣重熔温度为1560～1650℃。