[发明专利]一种用于薄壁管道的低温高锰钢材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种用于薄壁管道的低温高锰钢材料的制备方法，属于高锰钢铸件热处理工艺技术领域。本发明所述方法通过合金元素的设计并结合新的热处理工艺，提高材料的性能，所述热处理过程包括以下步骤：低温等温处理过程，高温等温处理过程，超快冷处理过程：超快冷的冷却速度不小于50℃/s超快冷冷却，终冷温度为480±20℃，并保温一段时间后空冷至室温，最终得到高强高韧低温用合金化高锰钢；在超快冷大冷却作用下，所述合金化高锰钢组织中产生了大量纳米级V的碳氮化物沉淀物，同时晶粒尺寸得到细化，在保证了足够的韧性和较低的韧脆转变温度前提下，获得了较高的屈服强度。

主权项

1.一种用于薄壁管道的低温高锰钢材料的制备方法，包括真空熔炼、铸造和热处理过程，其特征在于：通过合金元素的设计并结合新的热处理工艺，使高锰钢组织中产生大量纳米级V的碳氮化物沉淀物，同时晶粒尺寸得到细化；所述热处理工艺包括以下步骤：（1）低温等温阶段：加温至500±20℃进行保温，保温时间为每5mm铸钢件厚度保温15‑25min；（2）高温等温阶段：低温等温阶段保温结束后加热至1250±20℃进行保温，保温时间为每5mm铸钢件厚度保温20‑30min；（3）超快冷阶段：高温等温阶段保温结束后进行冷却速度不小于50℃/s超快冷冷却，终冷温度为480±20℃，并保温一段时间后空冷至室温，保温时间为每5mm铸钢件厚度保温10‑20min，最终得到高强高韧合金化高锰钢；所述高锰钢的原料化学成分的质量百分比为C:0.4%~0.6%、Si:0.1%~0.25%、Mn:20%~24%、Cr:3%~4%、Ti:0.06%~0.095%、V:0.44%~0.65%、Mo:0.2%~0.4%、N:0.2%~0.3%、P＜0.01%、S＜0.01%，除上述化学成分以外，其余为Fe和不可避免的杂质。