[发明专利]一种调控铁素体/马氏体耐热钢中δ铁素体含量的均质化方法

说明书

本发明公开了一种调控铁素体/马氏体耐热钢中δ铁素体含量的均质化方法，属于耐腐蚀耐热合金钢技术领域。该铁素体/马氏体耐热钢的化学成分为：C 0.08～0.13％，Si 0.70～1.50％，Ni 0.70～1.40％，Cr 7.0～10.0％，Mo 0.50～1.0％，Mn 0.45～0.95％，V 0.10～0.35％，Nb 0.10～0.35％，Fe余量；其均质化工艺为：将冶炼浇铸的钢锭放置在1100～1180℃的高温下，保温4～48h，均质化后采用0.2～0.5℃/min的速度进行缓冷，当温度达到200℃以下时，方可出炉冷却。经上述均质化处理后，该耐热钢中的δ铁素体得到完全消除。

技术领域

本发明涉及耐腐蚀耐热合金钢技术领域，具体涉及一种调控铁素体/马氏体耐热钢中δ铁素体含量的均质化方法。

背景技术

随着社会经济的发展和人们生活水平的急剧提高，整个社会对能源的需求也在不断提升。而随着传统煤炭和石油能源的日渐枯竭，开发新的、可持续发展的绿色清洁能源已是迫在眉睫。核能作为高效、低碳的清洁能源，是一种可以依赖、最有前途的能源，其中铅(铅铋)快堆就是具有前途的第四代堆型中的一种，这是由于铅(铅铋)合金具有优良的导热性能、中子学性能以及液态铅(铅铋)不存在辐照损伤等优点。按照“一代材料、一代装备”的发展思路，中国科学院金属研究所研制开发出了一种含9％Cr的耐铅(铅铋)腐蚀的铁素体/马氏体耐热钢材料(命名为MAlfr-41合金)，该MAlfr-41合金可用于制备铅(铅铋)快堆的换热管等结构件，是铅(铅铋)冷却快堆建设所需的关键结构材料。值得注意的是，与传统9Cr铁素体/马氏体耐热钢相比，MAlfr-41合金因元素调整后铬镍当量(CNB值)有提高，增加了合金中δ铁素体的析出倾向，而在实际钢锭中也观察到存在3～4％的δ铁素体。对于铁素体/马氏体耐热钢而言，这种高温δ铁素体相的存在，对合金钢的性能(如冲击韧性、持久性能等)影响较大。那么在制备加工过程中，如何消除或减少这种δ铁素体，是获得优异综合性能MAlfr-41合金的前提。

发明内容

针对现有MAlfr-41耐热钢铸锭中δ铁素体含量较高的问题，本发明的目的是提供一种调控铁素体/马氏体耐热钢中δ铁素体含量的均质化方法，通过该均质化方法对MAlfr-41铸锭进行高温处理使其中的δ铁素体完全消除，获得综合性能优异的MAlfr-41耐热钢。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种调控铁素体/马氏体耐热钢中δ铁素体含量的均质化方法，该方法是对铁素体/马氏体耐热钢铸锭进行均质化处理，以完全消除铸锭中的δ铁素体，从而获得没有δ铁素体的铁素体/马氏体耐热钢。

所述铁素体/马氏体耐热钢(MAlfr-41合金)铸锭按重量百分比计的化学成分如下：

C 0.08～0.13％，Si 0.70～1.50％，Ni 0.70～1.40％，Cr 7.0～10.0％，Mo 0.50～1.0％，Mn 0.45～0.95％，V 0.10～0.35％，Nb 0.10～0.35％，S≤0.010％，P≤0.010％，Fe余量。

所述均质化处理过程为：将钢铸锭在1100～1180℃的温度条件下进行保温处理，保温时间4～48h，保温后以0.2～0.5℃/min的速度进行缓冷，冷却至200℃以下时方可出炉。其中钢铸锭是按所述铁素体/马氏体耐热钢的化学成分进行配料和熔炼，并浇铸成而成。

所述均质化处理前，耐热钢铸锭中的δ铁素体含量为3-4％，经均质化处理后δ铁素体得到完全消除，获得没有δ铁素体的铁素体/马氏体耐热钢。

本发明的设计思想是：