[发明专利]一种耐热高强度紧固件材料及其制备方法

权利要求书

1.一种耐热高强度紧固件材料，其特征在于，成分按照质量百分比计算，包括：

C：0.1%-0.12%，Si：0.55%-0.75%，Mn：1.3%-1.8%，Ta：0.8%-1.4%，Cr：14.4%-17.8%，Ni：8.3%-11.2%，Y：0.006%-0.012%，B：0.004%-0.008%，S≤0.03%，P≤0.045%，余量为Fe以及不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的一种耐热高强度紧固件材料，其特征在于，所述耐热高强度紧固件材料的制备原料包括生铁、高纯碳粉、高纯金属硅、高纯铬粉、高纯镍粉、六硼化钇和二硒化钽；其中，所述生铁的含铁量为92.2%-96.8%，含碳量为2.2%-4.5%。

3.一种权利要求1所述的耐热高强度紧固件材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将生铁从转炉的炉顶内加入，通过不断地升温，直至全部熔融后，再依次加入原料高纯铬粉、高纯镍粉、六硼化钇，搅拌得到钢液；

（2）向转炉内小幅度地吹氧，并且不断地旋转转炉，以除去多余的碳，得到低碳钢液；

（3）依次向低碳钢液内投入脱硫剂，不断旋转转炉，控制硫含量低于0.03%，之后再投入脱磷剂，继续不断旋转转炉，控制磷含量低于0.045%，即脱硫脱磷钢液；

（4）向脱硫脱磷钢液内投入脱氧铝粉，从而脱除钢液中的氧，得到脱氧钢液；

（5）向脱氧钢液内加入高纯碳粉，调节控制碳元素至所需的含量，之后再加入二硒化钽，混合均匀后，得到预处理钢液；

（6）在惰性气体的保护下，将预处理钢液转移至预热后的钢包精炼炉内，底部吹氩，通过仪器检测钢液的具体成分含量，然后再微调加入不足的成分，以使各成分保持在所需的范围内，得到精炼钢液；

（7）将精炼钢液在模具内完成浇铸成锭，然后经过轧制形成粗钢材料；

（8）将粗钢材料依次进行退火、淬火和回火处理，得到所需的耐热高强度紧固件材料。

4.根据权利要求3所述的一种耐热高强度紧固件材料的制备方法，其特征在于，第（1）步中，所述熔融温度为1535-1585℃，熔融时间为30-60min；加入原料后，升温至1625-1650℃，保温搅拌10-30min。

5.根据权利要求3所述的一种耐热高强度紧固件材料的制备方法，其特征在于，第（1）步中，六硼化钇的粒径是200-800nm；第（5）步中，二硒化钽粉末的粒径为10-30μm。

6.根据权利要求3所述的一种耐热高强度紧固件材料的制备方法，其特征在于，第（2）步中，吹氧除碳至碳含量低于0.05%为止；第（4）步中，脱除钢液中的氧至钢液中的氧含量低于0.01%即可。

7.根据权利要求3所述的一种耐热高强度紧固件材料的制备方法，其特征在于，第（3）步中，脱硫剂为钙基脱硫剂或镁基脱硫剂，脱磷剂为石灰系脱磷剂。

8.根据权利要求3所述的一种耐热高强度紧固件材料的制备方法，其特征在于，第（7）步中，精炼钢液在钢包内静置1-2min后再进行浇铸，浇铸温度为1550-1580℃，浇铸完毕后及时拆卸浇铸件。

9.根据权利要求3所述的一种耐热高强度紧固件材料的制备方法，其特征在于，第（7）步中，轧制是先以1.6-2m/s的速度轧制3-5道次，单道次的压下率为10-15%，累计的压下率为40-50%。

10.根据权利要求3所述的一种耐热高强度紧固件材料的制备方法，其特征在于，第（8）步中，所述退火的步骤为：将粗钢材料置于炉内以45-50℃/min的速度升温至980-1060℃，保温处理20-30min，然后以25-30℃/min的速度降温至400-450℃，之后随炉自然冷却至室温；

所述淬火的步骤为：粗钢材料经过退火后，再次置于炉内以25-30℃/min的速度升温至780-840℃，保温处理30-50min，然后使用水冷的方式冷却至室温；

所述回火包括依次进行的高温回火和低温回火，高温回火为：粗钢材料经过淬火后，再次置于炉内以20-30℃/min的速度升温至500-550℃，保温处理1-2h，然后随炉自然降至室温；低温回火为：待高温回火降至室温后，再次以10-20℃/min的速度升温至200-250℃，保温处理2-4h，然后随炉自然降至室温。