[发明专利]一种耐高温合金钢及其制备方法

权利要求书

1.一种耐高温合金钢，按质量百分比，由以下原料制成C：0.2～0.25％、Si：0.2～0.3％、Mn：3.2～3.5％、Cr：2～3％、Ni：0.1～0.5％、Nb：1～1.5％、Ti：1～1.8％、Mg：2～2.8％、Re：0.05～0.08％、V：0.1～0.4％、W：0.2～0.3％、Co：1.2～1.5％、P≤0.008％、S≤0.0015％、As≤0.0008％、Sb≤0.0008％、Bi≤0.00003％、Sn≤0.0005％、Pb≤0.0008％、O≤12PPM、N 0.2～0.28％、余量为Fe；

所述的耐高温合金钢，微组织无Laves相，晶粒度7级；室温拉伸性能：Rm≥1300MPa，Rp0.2≥1080MPa，A≥15％，Z≥25％，Kv≥38J；650℃拉伸性能：Rm≥1080MPa，Rp0.2≥900MPa，A≥16％，Z≥30％。

2.根据权利要求1所述的一种耐高温合金钢，其特征在于：所述的耐高温合金钢，按质量百分比，由以下原料制成：C：0.23～0.25％、Si：0.2～0.25％、Mn：3.2～3.4％、Cr：2.4～2.8％、Ni：0.3～0.4％、Nb：1.2～1.4％、Ti：1.3～1.6％、Mg：2.3～2.5％、Re：0.06～0.08％、V：0.3～0.4％、W：0.22～0.3％、Co：1.4～1.5％、P≤0.006％、S≤0.0012％、As≤0.0006％、Sb≤0.0006％、Bi≤0.00002％、Sn≤0.0004％、Pb≤0.0006％、O≤10PPM、N 0.2～0.23％、余量为Fe。

3.根据权利要求1或2所述的一种耐高温合金钢，其特征在于：所述的耐高温合金钢，按质量百分比，由以下原料制成：C：0.23％、Si：0.2％、Mn：3.2％、Cr：2.4％、Ni：0.3％、Nb：1.2％、Ti：1.3％、Mg：2.3％、Re：0.06％、V：0.3％、W：0.22％、Co：1.4％、P≤0.006％、S≤0.0012％、As≤0.0006％、Sb≤0.0006％、Bi≤0.00002％、Sn≤0.0004％、Pb≤0.0006％、O≤10PPM、N 0.2％、余量为Fe。

4.根据权利要求1或2所述的一种耐高温合金钢，其特征在于：所述的耐高温合金钢，按质量百分比，由以下原料制成：C：0.25％、Si：0.25％、Mn：3.4％、Cr：2.8％、Ni：0.4％、Nb：1.4％、Ti：1.6％、Mg：2.5％、Re：0.08％、V：0.4％、W：0.3％、Co：1.5％、P≤0.006％、S≤0.0012％、As≤0.0006％、Sb≤0.0006％、Bi≤0.00002％、Sn≤0.0004％、Pb≤0.0006％、O≤10PPM、N 0.23％、余量为Fe。

5.权利要求1～4任一项所述的一种耐高温合金钢的制备方法，其步骤包括：其步骤如下：成分设计→电炉冶炼→真空碳脱氧→LF精炼→VD真空→浇注→钢锭→钢锭加热→锻造→锻后热处理→探伤检验。

6.根据权利要求5所述的一种耐高温合金钢的制备方法，其特征在于：所述的电炉冶炼，将CaF₂/Al₂O₃/CaO/MgO/TiO₂制成电渣重熔的渣料，氩气保护恒熔速电渣重熔，最终采用基于熔滴控制氦气冷却和浅平熔池控制技术的低偏析真空自耗电极熔炼工艺，严控杂质元素含量，抑制元素烧损和偏析，获得高纯净高温合金铸锭。

7.根据权利要求5所述的一种耐高温合金钢的制备方法，其特征在于：所述的锻后热处理，采用1155±5℃和1200±10℃两段式长时间亚温均匀化退火，1155±5℃保温24h、1200±10℃保温96h。

8.根据权利要求5所述的一种耐高温合金钢的制备方法，其特征在于：所述的锻造，综合大变形量多向墩拔和各工步温度梯降的耦合效应，控制析出相和晶粒度。

9.根据权利要求5所述的一种耐高温合金钢的制备方法，其特征在于：所述的锻后热处理，还包括锻后固溶及分级时效处理：所述的固溶处理过程中，600℃保温1h，970±8℃保温1.5h；所述的分级时效处理过程中，在720±5℃和620±5℃顺序进行两次时效处理，720±5℃保温8h，620±5℃保温8h。