CN105821343B - 一种特种钢的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种特种钢的生产方法,是将原料配比好,进行锻造,热处理,再置于充满水蒸气的容器中,于120~125℃、1.2~1.5MPa下保持2~4小时,再将水蒸气置换为空气,于150~155℃、1.2~1.5MPa下保持2~4小时后,得到;所述配比为:碳0.01~0.03%,铬13~17%,镍4~8%,铜0.1~0.12%,钨0.4~0.5%,铁为余量。本发明首先增加了合金材料类别,调整了各种材料元素的比例成分,使得不锈钢成品中含有合理配比的镍、铬、铜、钨等元素,大大增加钢材的抗腐蚀性能。其次,在钢材热处理后,又进行了后续的表面处理,解决了易生锈的问题。此外,本发明通过特殊的热处理使得钢材的具有较好的力学性能。

Description

一种特种钢的生产方法
技术领域
[0001] 本发明属于冶金技术领域,具体涉及一种特种钢的生产方法。
背景技术
[0002] 随着汽车、家电和建材等行业对所使用钢板低成本、高耐蚀性的要求进一步提高, 各大钢厂及研究机构不断开发出成本低廉、性能优异的新型镀层钢板。锌铝镁镀层钢板以 其优异的耐蚀性目前得到国内外大型钢铁厂商及家电、汽车制造商的重视,锌铝镁镀层钢 板的品种开发也日趋成熟。目前,韩国浦项、日本新日铁及欧美大型钢铁公司已陆续开发出 ZM、Z6A3M、Z10A3M等产品。专利CN101812653A、US6235410B1等开发了含铝、镁的锌基镀层, 大大提尚了耐蚀性。
[0003] 镀层的表面硬度是镀层质量及镀层钢板使用效果的重要指标之一。镀层钢板在后 期使用中无法避免的要经过运输、搬运、剪裁及加工等过程,而这些过程中经常对镀层表面 产生不同程度的划伤,镀层的硬度直接影响着镀层抗划伤的能力,即镀层硬度越高,镀层的 抗划伤能力越强。
[0004] 然而这样的表面处理方法并不能完全提高钢材的耐蚀性能,一旦表面被划伤,钢 材就会被腐蚀。而且这样的表面处理不仅使得过程更加复杂,而且使生产厂商的制造成本 提升。因此,是否有更好的更合适的方法可以解决这一问题,是值得研究的。
发明内容
[0005] 发明目的:针对现有技术中的不足之处,本发明提供了一种特种钢的生产方法。
[0006] 技术方案:本发明所述的特种钢的生产方法是将原料配比好,进行锻造,热处理, 再置于充满水蒸气的容器中,于120〜125°C、1.2〜1.5MPa下保持2〜4小时,再将水蒸气置 换为空气,于150〜155°C、1.2〜1.5MPa下保持2〜4小时后,得到;所述配比为:碳0.01〜 0.03%,铬13〜17%,镍4〜8%,铜0.1〜0.12%,钨0.4〜0.5%,铁为余量。
[0007] 上述的热处理方法,是将钢材加热至860〜880°C保温1〜2小时,经过等温退火和 一般退火后出炉,再经过两次预热,温度升高至1220〜1280°C保持0.5〜1小时,然后进行淬 火,淬火后立即进行回火,共三次回火。预热后当温度升高到1220〜1280Γ时,各种合金钢 在奥氏体中的溶解度也慢慢增加,但是,时间稍长,会造成晶粒长大,甚至会出现晶界溶化, 因此,最优的时间是0.5小时。
[0008] 所述的等温退火是在冷却至720〜750°C时保温2小时;然后进行一般退火,冷却至 550°C以下出炉。硬度为207〜225HBW,组织为索氏体+碳化物。
[0009] 所述的两次预热,第一次预热是升温至600〜650°C,保温2小时;第二次预热是升 温至800〜850°C,保持2小时。这样的加热工艺可避免由于热应力而造成的变形和开裂。
[0010] 所述的淬火介质为白油与钠盐的混合物。所述的钠盐为硝酸钠和亚硝酸钠。淬火 介质中的各成分:白油、硝酸钠、亚硝酸钠的配比为10:1:2。淬火后的组织为马氏体+碳化物 +残留奥氏体(25〜30%)。
[0011] 所述的回火共进行三次,第一次回火只对淬火马氏体起到回火作用,在回火冷却 过程中,发生残留奥氏体的转变,同时产生新的内应力。经第二次回火,没有彻底转变的残 留奥氏体继续发生新的转变,又产生新的应力。这就需要第三次回火,本发明的三次回火分 别为:第一次为560 °C 1小时;第二次550 °C 1.5小时;第三次560 °C 1小时。三次回火后仍保留1 〜3%的残留奥氏体。通过上述方法,可以消除淬火应力,减少奥氏体量,稳定组织,达到性 能要求。
[0012] 有益效果:本发明所述的生产方法可以有效的提高钢材的耐腐蚀性能,首先增加 了合金材料类别,调整了各种材料元素的比例成分,使得成品中含有合理配比的镍、铬、铜、 钨等元素,大大增加钢材的抗腐蚀性能。其次,在钢材热处理后,又进行了后续的表面处理, 解决了易生锈的问题。此外,本发明通过特殊的热处理使得钢材的具有较好的力学性能。
具体实施方式:
[0013] 实施例1
[0014] 钢材各元素配比为:碳0.01〜0.03%,铬13〜17%,镍4〜8%,铜0.1〜0.12%,钨 0.4〜0.5%,铁为余量。进行常规的锻造后,将钢材加热至860°C保温1小时,冷却至720°C时 保温2小时;然后进行一般退火,冷却至550°C以下出炉,然后第一次预热是升温至600°C,保 温2小时;第二次预热是升温至800°C,保持2小时。温度升高至1220°C保持0.5小时,然后进 行淬火,淬火介质为白油与硝酸钠、亚硝酸钠的混合物(白油:硝酸钠:亚硝酸质量比为10: 1: 2),淬火后立即进行回火,第一次回火为560 °C 1小时;第二次回火550°C 1.5小时;第三次 回火560 °C 1小时,冷缺至室温,再置于充满水蒸气的容器中,于120〜125 °C、1.2〜1.5MPa下 保持2〜4小时,再将水蒸气置换为空气,于150〜155°C、1.2〜1.5MPa下保持2〜4小时后,得 到。
[0015] 实施例2
[0016] 钢材各元素配比为:碳0.01〜0.03%,铬13〜17%,镍4〜8%,铜0.1〜0.12%,钨 0.4〜0.5%,铁为余量。进行常规的锻造后,钢材加热至860°C保温1小时,冷却至750°C时保 温2小时;然后进行一般退火,冷却至550°C以下出炉,然后第一次预热是升温至650°C,保温 2小时;第二次预热是升温至850°C,保持2小时。温度升高至1220°C保持0.5小时,然后进行 淬火,淬火介质为白油与硝酸钠、亚硝酸钠的混合物(白油:硝酸钠:亚硝酸质量比为10:1: 2),淬火后立即进行回火,第一次回火为560Γ1小时;第二次回火550Γ1.5小时;第三次回 火560°C1小时。冷缺至室温,再置于充满水蒸气的容器中,于120〜125°C、1.2〜1.5MPa下保 持2〜4小时,再将水蒸气置换为空气,于150〜155°C、1.2〜1.5MPa下保持2〜4小时后,得 到。
[0017] 实施例3
[0018] 钢材各元素配比为:碳0.01〜0.03%,铬13〜17%,镍4〜8%,铜0.1〜0.12%,钨 0.4〜0.5%,铁为余量。进行常规的锻造后,钢材加热至880°C保温2小时,冷却至720°C时保 温2小时;然后进行一般退火,冷却至550°C以下出炉,然后第一次预热是升温至600°C,保温 2小时;第二次预热是升温至80(TC,保持2小时。温度升高至1280°C保持1小时,然后进行淬 火,淬火介质为白油与硝酸钠、亚硝酸钠的混合物(白油:硝酸钠:亚硝酸质量比为10:1:2), 淬火后立即进行回火,第一次回火为560°C1小时;第二次回火550°C 1.5小时;第三次回火 560 °C 1小时。冷缺至室温,再置于充满水蒸气的容器中,于120〜125 °C、1.2〜1.5MPa下保持 2〜4小时,再将水蒸气置换为空气,于150〜155°C、1.2〜1.5MPa下保持2〜4小时后,得到。 [0019] 实施例4
[0020] 钢材各元素配比为:碳0.01〜0.03%,铬13〜17%,镍4〜8%,铜0.1〜0.12%,钨 0.4〜0.5%,铁为余量。进行常规的锻造后,钢材加热至880°C保温2小时,冷却至750°C时保 温2小时;然后进行一般退火,冷却至550°C以下出炉,然后第一次预热是升温至650°C,保温 2小时;第二次预热是升温至850°C,保持2小时。温度升高至1280°C保持1小时,然后进行淬 火,淬火介质为白油与硝酸钠、亚硝酸钠的混合物(白油:硝酸钠:亚硝酸质量比为10:1:2), 淬火后立即进行回火,第一次回火为560°C1小时;第二次回火550°C 1.5小时;第三次回火 560 °C 1小时。冷缺至室温,再置于充满水蒸气的容器中,于120〜125 °C、1.2〜1.5MPa下保持 2〜4小时,再将水蒸气置换为空气,于150〜155°C、1.2〜1.5MPa下保持2〜4小时后,得到。
[0021] 实施例5
[0022] 将上述所得到的钢材进行耐腐蚀测试,分别浸于水、醋酸、氨水、浓硫酸中,24个小 时后。所得结果如下:(表中数值质量减少百分比)
Figure CN105821343BD00051

Claims (4)

1. 一种特种钢的生产方法,其特征在于将原料配比好,进行锻造,热处理,再置于充满 水蒸气的容器中,于120〜125°C、1.2〜1.5MPa下保持2〜4小时,再将水蒸气置换为空气,于 150〜155°C、1.2〜1.5MPa下保持2〜4小时后,得到;所述配比为:碳0.01〜0.03%,铬13〜 17%,镍4〜8%,铜0.1〜0.12%,钨0.4〜0.5%,铁为余量; 所述的热处理为:将钢材加热至860〜880°C保温1〜2小时,经过等温退火和一般退火 后出炉,再经过两次预热,温度升高至1220〜1280保持0.5〜1小时,然后进行淬火,淬火后 立即进行回火,共三次回火; 所述的等温退火是在冷却至720〜750°C时保温2小时;然后进行一般退火,冷却至550 °C以下出炉; 所述的两次预热,第一次预热是升温至600〜650°C,保温2小时;第二次预热是升温至 800〜850 °C,保持2小时; 所述的三次回火,第一次为560 °C 1小时;第二次550 °C 1.5小时;第三次560 °C 1小时。
2. 如权利要求1所述的特种钢的生产方法,其特征在于所述的淬火介质为白油与钠盐 的混合物。
3. 如权利要求2所述的特种钢的生产方法,其特征在于所述的钠盐为硝酸钠和亚硝酸 钠。
4. 如权利要求3所述的特种钢的生产方法,其特征在于白油、硝酸钠、亚硝酸钠的配比 为10:1:2。
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