[发明专利]一种铅铋堆用铁素体/马氏体耐热钢及其制备方法

权利要求书

1.一种铅铋堆用铁素体/马氏体耐热钢，其特征在于，包括以下质量百分比的化学成分：C：0.08-0.12％，Si：0.5-3.0％，Al：0.5-4.50％，Cr：9.0-12.0％，V：0.20-0.30％，Nb：0.04-0.08％，Ta：0.08-0.22％，W：1.5-2.0％，B：0.006-0.01％，Ce：0.05-1.2％，Mo，Ni，Mn，Co为残余元素，S≤0.008％，P≤0.008％，余量为Fe。

2.一种如权利要求1所述的铅铋堆用铁素体/马氏体耐热钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、冶炼：采用“真空感应熔炼”的单次冶炼或“真空感应熔炼+真空自耗电弧熔炼”的双联冶炼；

S2、锻造开坯；

S3、正火处理；

S4、回火处理。

3.根据权利要求2所述的一种铅铋堆用铁素体/马氏体耐热钢的制备方法，其特征在于：所述单次冶炼包括：按实际加入重量百分比计算纯铁、铬铁、钒铁、铈金属等配料放入150kg真空感应熔炼炉中，对150kg加压感应熔炼炉进行抽真空，极限真空度为6×10^-2Pa，电源功率为160kW，频率为2500Hz，真空度小于10^-1Pa时开始送电以加热冶炼物料，起始功率为40kW，逐步增大功率，出现熔池后，维持并控制功率，避免喷溅；炉料熔清后调低功率到10-15kW，进行精炼，精炼50-80分钟，真空度≤10^-1Pa，脱离O、N、H元素；并按总重量的0.05-0.1％添加脱氧剂Ca，控制钢液温度比熔点高150-200℃，带电浇入锭模中，降温；待炉内气压与大气压平衡后，将溶液浇铸至模具中得到铸锭，待模具冷却后将铸锭出炉，冷却后脱模取出耐热钢，将铸锭切除冒口，得到待加工铸锭。

4.根据权利要求2所述的一种铅铋堆用铁素体/马氏体耐热钢的制备方法，其特征在于：所述双联冶炼包括：按实际加入重量百分比计算纯铁、铬铁、钒铁、铈金属等配料放入150kg真空感应熔炼炉中，对150kg加压感应熔炼炉进行抽真空，极限真空度为6×10^-2Pa，电源功率为160kW，频率为2500Hz，真空度小于10^-1Pa时开始送电以加热冶炼物料，起始功率为40kW，逐步增大功率，出现熔池后，维持并控制功率，避免喷溅；炉料熔清后调低功率到10-15kW，进行精炼，精炼40-60分钟，真空度≤10^-1Pa，脱离O、N、H元素；并按总重量的0.05-0.1％添加脱氧剂Ca，控制钢液温度比熔点高150-200℃，带电浇入锭模中，降温；待炉内气压与大气压平衡后，将溶液浇铸至模具中得到铸锭，待模具冷却后将铸锭出炉，冷却后脱模取出耐热钢，将铸锭切除冒口，得到待加工铸锭，并加工成自耗电极，再利用真空自耗电弧熔炼炉进行二次冶炼，最终得到合金铸锭。

5.根据权利要求3或4所述的一种铅铋堆用铁素体/马氏体耐热钢的制备方法，其特征在于：所述锻造开坯包括：将铸锭在加热炉升温至680-880℃时装料，随炉加热至1120-1220℃，保温3-8小时均质化处理后出炉锻造，锻造分三火次完成；第一火次锻造经多次墩粗后得到方坯；再对方坯进行回炉加热，在1080-1220℃保温1-8小时后出炉锻造第二火次，第二火次采用单向拔长锻造得到长方坯；再在1080-1220℃下回炉保温1-8小时后锻造第三火次，第三火次采用模锻得到圆棒坯；锻后水冷。

6.根据权利要求5所述的一种铅铋堆用铁素体/马氏体耐热钢的制备方法，其特征在于：所述正火处理包括：将开坯后试样放入热处理炉中，在950-1100℃下对其进行正火处理，保温时间为80-180min，然后油冷淬火。

7.根据权利要求6所述的一种铅铋堆用铁素体/马氏体耐热钢的制备方法，其特征在于：所述回火处理包括：将正火后试样放入热处理炉中，在700-850℃下对其进行回火处理，保温时间为80-180min，然后空冷。

8.根据权利要求2所述的一种铅铋堆用铁素体/马氏体耐热钢的制备方法，其特征在于：所述回火处理后进行预处理，包括：预处理前需进行表面打磨，表面粗糙度＜0.7，随后随炉升温至700-800℃，保温10-20h，最终空冷至室温。