CN110117757A - ZG06Cr25Ni20铸件材料及其制备方法 - Google Patents

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林平
李其
马正强
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张建
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曾国成
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Abstract

本发明涉及一种ZG06Cr25Ni20铸件材料及其制备方法，属于铸件材料技术领域。本发明解决的技术问题是提供一种有力学性能要求的ZG06Cr25Ni20铸件材料。该ZG06Cr25Ni20铸件材料，其化学成分由以下重量百分比的组分组成：C：0.04～0.08％；Si：0.40～0.99％；Mn：1.25～1.60％；Cr：24.0～26.0％；Ni：19.0～22.0；P≤0.035％；S≤0.020％；其力学性能为：室温试验时，Rp0.2≥170Mpa，Rm≥380Mpa，A5≥30％，Z≥40％；850℃试验时，Rp0.2≥85Mpa，Rm≥110Mpa。本发明的ZG06Cr25Ni20铸件材料，采用特定的化学成分配比，具有特定的力学性能指标，可在高温条件下使用，为相关设计选材提供了新的途径。该材料的制备方法，采用特定的热处理工艺，其方法简单，操作易行，得到的产品力学性能稳定，质量可靠，适用于工业化大生产。

Description

ZG06Cr25Ni20铸件材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及ZG06Cr25Ni20铸件材料及其制备方法，属于铸件材料技术领域。
背景技术
06Cr25Ni20是一种奥氏体铬镍不锈钢，根据国标GB/T 20878-2007，其化学成分为C≤0.08％，Si≤1.5％，Mn≤2.00％，P≤0.045％，S≤0.030％，Ni19.00～22.00％，Cr24.00～26.00％。06Cr25Ni20钢具有很好的抗氧化性、耐腐蚀性，因为较高百分比的铬和镍，使其拥有好得多蠕变强度，在高温下能持续作业，具有良好的耐高温性。
目前，06Cr25Ni20钢产品为锻件材料，现有的标准比如国标GB/T 20878-2007均为锻件的标准，锻件是利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构。但是，由于工艺本身的限制，对于一些形状复杂的零件，锻造能难制备得到，因此，需要采用铸造的方法进行生产。
对于06Cr25Ni20钢，目前并没有统一的力学性能要求，也没有相应的铸造标准，无法满足有力学性能要求的铸件工业化的应用，因此，急需一种质量稳定的有力学性能要求的06Cr25Ni20铸件材料，可以满足一定温度下使用的耐热铸件选材。
发明内容
针对以上缺陷，本发明解决的技术问题是提供一种ZG06Cr25Ni20铸件材料。
本发明ZG06Cr25Ni20铸件材料，其化学成分由以下重量百分比的组分组成：C：0.04～0.08％；Si：0.40～0.99％；Mn：1.25～1.60％；Cr：24.0～26.0％；Ni：19.0～22.0；P≤0.035％；S≤0.020％；其力学性能为：室温试验时，Rp0.2≥170Mpa，Rm≥380Mpa，A5≥30％，Z≥40％；850℃试验时，Rp0.2≥85Mpa，Rm≥110Mpa。
优选的，所述ZG06Cr25Ni20铸件材料，铸造后，将铸件加热到1060～1100℃保温，然后5分钟内浸入水或者比水冷却能力更大的液体中进行固溶处理。
作为优选方案，所述ZG06Cr25Ni20铸件材料的力学性能为：室温试验时，Rp0.2为170～320Mpa，Rm为380～610Mpa，A5为30～65％，Z为50～80％；850℃试验时，Rp0.2为85～110Mpa，Rm为110～140Mpa。
优选的，所述ZG06Cr25Ni20铸件材料的化学成分中，P：0.002～0.025％，S：0.002～0.006％。
本发明还提供本发明所述的ZG06Cr25Ni20铸件材料的制备方法。
本发明ZG06Cr25Ni20铸件材料的制备方法，包括铸造和热处理工艺，其中，所述热处理工艺为将铸造后得到的铸件加热到1060～1100℃保温，然后5分钟内浸入水或者比水冷却能力更大的液体中进行固溶处理。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明的ZG06Cr25Ni20铸件材料，采用特定的化学成分配比，在保证力学性能的前提下，降低了碳含量，提高了耐蚀性能，且具有特定的力学性能指标，该ZG06Cr25Ni20铸件材料可在高温条件下使用，为相关设计选材提供了新的途径。
本发明ZG06Cr25Ni20铸件材料的制备方法，采用特定的热处理工艺，其方法简单，操作易行，得到的产品力学性能稳定，质量可靠，适用于工业化大生产。
具体实施方式
针对以上缺陷，本发明解决的技术问题是提供一种ZG06Cr25Ni20铸件材料。
本发明ZG06Cr25Ni20铸件材料，其化学成分由以下重量百分比的组分组成：C：0.04～0.08％；Si：0.40～0.99％；Mn：1.25～1.60％；Cr：24.0～26.0％；Ni：19.0～22.0；P≤0.035％；S≤0.020％；其力学性能为：室温试验时，Rp0.2≥170Mpa，Rm≥380Mpa，A5≥30％，Z≥40％；850℃试验时，Rp0.2≥85Mpa，Rm≥110Mpa。
其中，Rp0.2、Rm、A5、Z均为国标GB/T228中的术语，Rp0.2为规定塑性延伸率为0.2％时的屈服强度；Rm为抗拉强度；A5为原始标距为50mm的锻后伸长率；Z为断面收缩率。其中，室温试验参照标准GB/T228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分室温试验方法》，850℃试验参照标准GB/T228.2-2015《金属材料拉伸试验第2部分:高温试验方法》。
优选的，所述ZG06Cr25Ni20铸件材料，铸造后，将铸件加热到1060～1100℃保温，然后出炉5分钟内浸入水或者比水冷却能力更大的液体中进行固溶处理。保温的时间可以根据铸件的大小来确定，铸件较小保温时间较短，而铸件较大，则保温时间较长。通常的保温时间范围为2～12h。通过固溶热处理，可以提高铸件材料的性能。
通过将铸件加热到一定温度后冷却，能够提高铸件材料的性能。研究发现，加热温度过低，铸件性能稳定性不好，合格率低，而加热温度过高，将会造成成本过高，经济性不好，因此，将铸件加热到1060～1100℃是较为适宜的温度，采用该温度热处理后，铸件性能稳定，能够满足力学性能要求。
其中，比水冷却能力更大的液体可以采用本领域现有的，比如盐水、复合淬火液等。
作为优选方案，所述ZG06Cr25Ni20铸件材料的力学性能为：室温试验时，Rp0.2为170～320Mpa，Rm为380～610Mpa，A5为30～65％，Z为50～80％；850℃试验时，Rp0.2为85～110Mpa，Rm为110～140Mpa。
优选的，所述ZG06Cr25Ni20铸件材料的化学成分中，P：0.002～0.025％，S：0.002～0.006％。
本发明还提供本发明所述的ZG06Cr25Ni20铸件材料的制备方法。
本发明ZG06Cr25Ni20铸件材料的制备方法，包括铸造和热处理工艺，其中，所述热处理工艺为将铸造后得到的铸件加热到1060～1100℃后5分钟内浸入水或者比水冷却能力更大的液体中进行固溶处理。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
按如下成分冶炼钢，具体成分见表1，然后铸造，将铸造后的砂型铸件进行热处理，热处理工艺为铸件加热到1060～1100℃后保温，出炉5分钟之内浸入水中，或者采用油冷或鼓风冷，进行固溶处理，具体固溶处理操作见表2。得到的钢进行力学性能检测，结果见表2。力学性能检验用试料厚度不低于60mm，随铸件造型、同炉浇注、同炉热处理，每组四个平行试验，取平均数。
表1
表2
可见，本发明方法获得的ZG06Cr25Ni20铸件材料，其力学性能稳定，且具有良好的耐热性能。目前，该材料已经成功运用到了60万吨/年煤粉热解提质回转反应炉用的耐热铸件上。

Claims (5)

1.ZG06Cr25Ni20铸件材料，其特征在于：其化学成分由以下重量百分比的组分组成：C：0.04～0.08％；Si：0.40～0.99％；Mn：1.25～1.60％；Cr：24.0～26.0％；Ni：19.0～22.0；P≤0.035％；S≤0.020％；
其力学性能为：室温试验时，Rp0.2≥170Mpa，Rm≥380Mpa，A5≥30％，Z≥40％；850℃试验时，Rp0.2≥85Mpa，Rm≥110Mpa。
2.根据权利要求1所述的ZG06Cr25Ni20铸件材料，其特征在于：铸造后，将铸件加热到1060～1100℃保温，然后出炉5分钟内浸入水或者比水冷却能力更大的液体中进行固溶处理。
3.根据权利要求1所述的ZG06Cr25Ni20铸件材料，其特征在于：其力学性能为：室温试验时，Rp0.2为170～320Mpa，Rm为380～610Mpa，A5为30～65％，Z为50～80％；850℃试验时，Rp0.2为85～110Mpa，Rm为110～140Mpa。
4.根据权利要求1所述的ZG06Cr25Ni20铸件材料，其特征在于：P：0.002～0.025％，S：0.002～0.006％。
5.权利要求1～4任一项所述的ZG06Cr25Ni20铸件材料的制备方法，其特征在于，包括铸造和热处理工艺，其中，所述热处理工艺为将铸造后得到的铸件加热到1060～1100℃保温，然后出炉5分钟内浸入水或者比水冷却能力更大的液体中进行固溶处理。
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