[发明专利]一种高C高Ni型奥氏体时效性硬化型耐热钢及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高C高Ni型奥氏体时效性硬化型耐热钢，成分为：C 0.55～0.65wt％，Si 0.10～0.40wt％，Mn 6～8wt％，Cr 7.0～8.5wt％，Ni 8.0～9.5wt％，Mo 2.0～3.0wt％，V 1.2～1.8wt％，Al 1.27～1.6wt％，Cu 2.5～4.0wt％，P0.02wt％，S0.004wt％，余量为Fe和杂质。本发明还提供了一种高C高Ni型奥氏体时效性硬化型耐热钢的制备方法，通过真空感应炉冶炼，电渣重熔，真空自耗炉脱气重熔，锻造或轧制成型，固溶+时效热处理后硬度可以达到40～48HRC，以满足高腐蚀、高温度工作环境的使用要求。

技术领域

本发明属于耐热材料加工技术领域，尤其涉及一种新型奥氏体耐热钢及其制作方法，具体为一种高C高Ni型奥氏体时效性硬化型耐热钢及其制备方法。

背景技术

一般热作型工模具钢使用温度均不超过600℃，并且一般热作型工模具钢的耐蚀性较差，无法稳定持续工作在600℃以上温度环境。奥氏体不锈钢是指常温状态下即有奥氏体组织的一类不锈钢，通过加入Cr、Ni等合金元素，使得奥氏体相区逐渐打开，热处理过程中完全奥氏体化后冷却至常温，依然可以得到完全的奥氏体组织，奥氏体组织具有良好的耐蚀性，一定的C含量固溶在基体中可以强化基体。

目前主要的奥氏体不锈钢常规型号一般为200、300系列不锈钢，最常见的钢种为304/304L、316等，此类不锈钢主要特征为含C量较低，一般不超过0.1％，大量增加Cr、Ni元素，一般Cr元素添加量大于13％，Ni元素添加量大于8％，奥氏体不锈钢的耐蚀性原理是表面形成钝化膜，可以有效阻止外界介质对于材料的腐蚀，但奥氏体不锈钢通常可能出现的失效方式为晶间腐蚀，晶间腐蚀形成的主要原因在不锈钢加热至450～800℃，晶界附近Cr元素与C元素易形成碳化物导致晶界附近元素稀缺，进而导致晶界处容易优先腐蚀。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高C高Ni型奥氏体时效性硬化型耐热钢及其制备方法，本发明提供的钢材具有较好的力学性能。

本发明提供了一种高C高Ni型奥氏体时效性硬化型耐热钢，成分为：

P0.02wt％，

S0.004wt％，

余量为Fe和杂质。

优选的，成分为：

P0.02wt％，

S0.004wt％，

余量为Fe和杂质。

本发明提供了一种上述技术方案所述的高C高Ni型奥氏体时效性硬化型耐热钢的制备方法，包括：

将合金原料进行熔炼，得到铸锭；

将所述铸锭进行成型，得到型材；

将所述型材进行固溶处理和时效处理，得到高C高Ni型奥氏体时效性硬化型耐热钢。

优选的，所述熔炼的方法包括：

真空感应熔炼、电渣重熔和真空自耗重熔中的一种或几种。

优选的，所述成型的方法包括：

锻造或轧制；

所述锻造过程中的加热温度为1120～1210℃。

优选的，所述锻造过程中的开锻的温度为1100～1150℃；终锻温度＞800℃；

所述轧制过程中的开轧温度为1100～1150℃。

优选的，所述固溶处理的方法包括：