CN114703343A - 高强韧超级马氏体不锈钢特厚板及其热处理方法和应用 - Google Patents
高强韧超级马氏体不锈钢特厚板及其热处理方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114703343A CN114703343A CN202210404371.0A CN202210404371A CN114703343A CN 114703343 A CN114703343 A CN 114703343A CN 202210404371 A CN202210404371 A CN 202210404371A CN 114703343 A CN114703343 A CN 114703343A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stainless steel
- heat treatment
- martensitic stainless
- strength
- thick plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 229910001105 martensitic stainless steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 53
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 53
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims abstract description 34
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 19
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 8
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 4
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 abstract description 10
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 16
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 12
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 3
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 1
- GOLXNESZZPUPJE-UHFFFAOYSA-N spiromesifen Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)=C1C(C(O1)=O)=C(OC(=O)CC(C)(C)C)C11CCCC1 GOLXNESZZPUPJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0081—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for slabs; for billets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/26—Methods of annealing
- C21D1/28—Normalising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
- C21D8/0263—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment following hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
- F03B3/12—Blades; Blade-carrying rotors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
本发明属于不锈钢热处理技术领域,具体涉及一种高强韧超级马氏体不锈钢特厚板及其热处理方法和应用。本发明的高强韧超级马氏体不锈钢特厚板高效热处理方法,包括:热轧时控制钢板终轧温度≥1000℃,热轧结束后,对钢板依次进行余热正火和回火热处理。本发明采用“热轧后余热正火+回火”热处理工艺生产超级马氏体不锈钢特厚板,与传统的“离线正火+回火”工艺相比,不仅简化了工艺流程,提高了生产效率,还降低了生产成本,更重要的是改善了超级马氏体不锈钢特厚板的组织均匀性,强韧性匹配良好,综合性能优异,满足行业技术要求。
Description
技术领域
本发明属于不锈钢热处理技术领域,具体涉及一种高强韧超级马氏体不锈钢特厚板及其热处理方法和应用。
背景技术
水利发电是技术成熟且可大规模开发的清洁可再生能源。2020年我国水电总装机容量达到3.8亿千瓦,水力发电新增设备容量为1323万千瓦,水利发电潜能的利用率逐年提高。水轮机转轮及叶片等过流部件是水电机组中最重要的部件,直接关系到水电厂发电量和机组的正常运行。过流部件在水下长期承受含泥砂水流的强烈冲刷,常常由于严重磨蚀问题而过早失效,导致水轮机检修周期缩短,发电效率降低。为保证水电站安全经济运行,要求转轮及叶片材料具有较高强度和硬度、良好的韧性和焊机性能以及优异的耐磨蚀性能。超级马氏体不锈钢S-135是制造水电设备过流部件—转轮及叶片的关键材料,超级马氏体不锈钢S-135摒弃传统高碳马氏体强化及碳化物强化机理,通过形成高强、高韧超低碳板条马氏体作为主要强化手段。通过适当的热处理工艺获得低碳板条状马氏体与逆转变奥氏体的复相组织,使材料兼具高强度、高韧性及良好的焊接性能。
随着水电行业朝大容量和高落差方向发展,采用超级马氏体不锈钢S-135特厚板(厚度≥80mm)制造过流部件,由于具有内部组织致密、通过厚度薄化而节约材料、型线好、加工余量小、可焊性好等方面的优点,已成为当今国际上主要发展方向。但与薄规格钢板相比,特厚板压缩比小、组织均匀性差,在生产过程中容易出现力学性能恶化,塑韧性降低等问题,难以实现强韧性合理匹配及稳定控制。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷,提供了一种高强韧超级马氏体不锈钢特厚板及其热处理方法和应用。
具体的,本发明的高强韧超级马氏体不锈钢特厚板高效热处理方法,包括:热轧时控制钢板终轧温度≥1000℃,热轧结束后,对钢板依次进行余热正火和回火热处理。
上述的高强韧超级马氏体不锈钢特厚板高效热处理方法,所述余热正火包括:将钢板放置在堆冷区进行堆冷处理;其中,堆冷层厚度为100-400mm,各层间距离为50-80mm。
上述的高强韧超级马氏体不锈钢特厚板高效热处理方法,所述堆冷区的地面采用保温隔热耐火材料。
上述的高强韧超级马氏体不锈钢特厚板高效热处理方法,当室温≤10℃时,所述钢板顶部采用轻质保温材料覆盖。
上述的高强韧超级马氏体不锈钢特厚板高效热处理方法,热轧时,铸坯加热温度为1220-1240℃,开轧温度≥1180℃,每道次轧制变形率≥8%。
上述的高强韧超级马氏体不锈钢特厚板高效热处理方法,所述回火热处理在室式加热炉内进行。
上述的高强韧超级马氏体不锈钢特厚板高效热处理方法,所述回火热处理工艺的加热温度为590-610℃,保温时长为5-7min/mm厚度,钢板出炉后空冷。
另一方面,本发明还提供了一种高强韧超级马氏体不锈钢特厚板,其采用上述的高强韧超级马氏体不锈钢特厚板高效热处理方法进行处理。
上述的高强韧超级马氏体不锈钢特厚板,包括:C≤0.080%、Si≤0.60%、Mn≤1.00%、P≤0.035%、S≤0.030%、Cr 13.00%-14.00%、Ni 4.00%-6.00%、Mo 0.50%-1.00%,余量为Fe和不可避免的杂质。
上述的高强韧超级马氏体不锈钢特厚板,所述超级马氏体不锈钢为S-135不锈钢。
又一方面,本发明还提供了上述高强韧超级马氏体不锈钢特厚板在制造水电设备过流部件中的应用。
本发明的技术方案具有如下的有益效果:
本发明采用“热轧后余热正火+回火”热处理工艺生产超级马氏体不锈钢特厚板,与传统的“离线正火+回火”工艺相比,不仅简化了工艺流程,提高了生产效率,还降低了生产成本,更重要的是改善了超级马氏体不锈钢特厚板的组织均匀性,强韧性匹配良好,综合性能优异,满足行业技术要求。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。
图1为实施例1中80mm厚S-135不锈钢特厚板经轧后余热正火处理后的微观组织图;
图2为实施例1中80mm厚S-135不锈钢特厚板经“轧后余热正火+回火处理”后的微观组织图;
图3为S-135不锈钢室状炉回火热处理工艺曲线图;
图4为对比例中80mm厚S-135不锈钢特厚板经离线正火处理后的微观组织图;
图5为对比例中80mm厚S-135不锈钢特厚板经“离线正火+回火处理”后的微观组织图。
具体实施方式
为了充分了解本发明的目的、特征及功效,通过下述具体实施方式,对本发明作详细说明。本发明的工艺方法除下述内容外,其余均采用本领域的常规方法或装置。下述名词术语除非另有说明,否则均具有本领域技术人员通常理解的含义。
本文使用的术语“该”“所述”“一个”和“一种”不表示数量的限制,而是表示存在至少一个所提及的对象。术语“优选的”“更优选的”等是指,在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而,在相同的情况下或其他情况下,其他实施方案也可能是优选的。此外,对一个或多个实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用,也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
当本文中公开一个数值范围时,上述范围视为连续,且包括该范围的最小值及最大值,以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地,当范围是指整数时,包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外,当提供多个范围描述特征或特征时,可以合并该范围。换言之,除非另有指明,否则本文中所公开的所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
本发明根据水轮机过流部件的使用环境及对材料的性能要求,针对超级马氏体不锈钢特厚板强韧性能匹配不佳等问题,发明了一种可获得良好综合性能的“热轧后余热正火+回火”高效热处理工艺技术。
具体的,本发明的一种高强韧超级马氏体不锈钢特厚板高效热处理方法,包括:热轧时控制钢板终轧温度≥1000℃,热轧结束后,对钢板依次进行余热正火和回火热处理。
本发明通过将热轧时钢板终轧温度控制在1000℃以上,使热轧后钢板通过余热正火获得与离线正火基本相近的低碳板条状马氏体基体组织,然后再通过回火热处理使组织由单一的板条马氏体转变为一定数量的逆变奥氏体+回火马氏体复相组织,从而使超级马氏体不锈钢特厚板具有优良的综合性能。
在一些优选的实施方式中,本发明的高强韧超级马氏体不锈钢特厚板高效热处理方法,包括:
S1热轧
优选的,为了防止由于加热温度偏高而使δ-铁素体数量迅速增加,以降低热轧过程中板坯的开裂倾向,热轧时严格控制连铸坯加热温度在1220-1240℃范围内。
进一步优选的,为了确保轧件在最佳热塑性温度范围内进行轧制,控制开轧温度≥1180℃,终轧温度≥1000℃。通过抢温快轧使轧制过程钢板温度得到合理控制。
进一步优选的,由于连铸坯到特厚板的压缩比较小,为保证钢板内部组织均匀性,要求热轧时尽量减小轧制道次,增加每道次压下量,规定每道次变形率≥8%,确保每道次变形量均超过静态再结晶临界变形率。
可选的,所述连铸坯厚度为200mm、宽度为1000-1240mm、长度为8000-9800mm。
可选的,所述连铸坯通过“铁水预处理+K-OBM-S转炉+VOD炉+板坯连铸+修磨”工艺得到。其中,冶炼及连铸的具体工艺均可按照常规技术进行,本发明在此不做具体限定。
在热轧工序中,本发明通过合理控制不锈钢连铸板坯加热温度和轧制过程温度,尽量减小轧制道次,增大每道次变形量,目的是实现抢温快轧,使轧件在高温奥氏体区轧制发生充分再结晶,获得均匀细小的低碳板条状马氏体组织,并确保终轧温度≥1000℃。
S2余热正火
所述余热正火包括:热轧后钢板调运至堆放区堆冷进行堆冷处理。
其中,堆冷期间严禁开风机降温,避免由于冷速过快产生较大的热应力和相变应力造成钢板开裂。
优选的,堆冷区地面采用保温隔热耐火材料,所述保温隔热耐火材料包括但不限于:粘土质隔热耐火砖。
优选的,堆冷层厚度为100-400mm,各层间距离为50-80mm,借此实现堆冷区域内不同部位钢板及同一钢板厚度方向上温降速率及温度场的均匀性,最大限度降低特厚钢板由于温降造成的内部组织不均匀性。
进一步优选的,当室温≤10℃时,所述钢板顶部采用轻质保温材料覆盖。
其中,所述轻质保温材料包括但不限于:防火等级B1级矿棉板。
S3回火
当钢板的温度在堆冷区冷却至室温后,进行回火处理。
优选的,所述回火在室式炉加热炉中进行。
如图3所示,所述回火热处理工艺的加热温度为590-610℃,保温时长为5-7min/mm厚度,钢板出炉后空冷。
其中,回火热处理工艺的升温速度不受限制。
其中,钢板出炉后空冷时,严禁开风机降温。
优选的,回火工序结束后,对钢板进行探伤、等离子切割取样、酸洗。
本发明与普通规格中厚板所采用的“常化炉离线正火+回火”热处理工艺不同,由于钢板终轧温度高,满足正火温度要求(900-1040℃),因此,钢板可以不进入常化炉进行保温加热,而是利用板坯余热来消除钢板的内应力、细化组织,由此工艺获得的钢板基体组织(图1)与离线正火态组织(图4)基本一致,均为单一细小的板条状马氏体。采用室状加热炉对余热正火后的钢板进行回火热处理,使钢板基体组织由单一低碳板条状马氏体转变为低碳板条状马氏体+合适数量逆变奥氏体复相组织(图2),与离线正火+回火处理后钢板的微观组织构成(图5)基本一致,从而确保生产出的特厚钢板具有优良的综合性能。
另一方面,本发明还提供了一种高强韧超级马氏体不锈钢特厚板,其采用上述的高强韧超级马氏体不锈钢特厚板高效热处理方法进行处理。
优选的,按重量百分比计,包括:C≤0.080%、Si≤0.60%、Mn≤1.00%、P≤0.035%、S≤0.030%、Cr 13.00%-14.00%、Ni 4.00%-6.00%、Mo0.50%-1.00%,余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步优选的,所述超级马氏体不锈钢为S-135不锈钢。
又一方面,本发明还提供了上述高强韧超级马氏体不锈钢特厚板在制造水电设备过流部件中的应用。
本发明的高强韧超级马氏体不锈钢特厚板的组织均匀性,强韧性匹配良好,综合性能优异,满足行业技术要求(技术要求:屈服强度≥550MPa、抗拉强度≥730MPa、延伸率≥15%、断面收缩率≥45%、Akv(横、纵向,20℃)≥50J、HB硬度240-290)。
实施例
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件。
表1实施例1-3中超级马氏体不锈钢连铸坯成分(wt%)
C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | Fe | |
标准 | ≤0.080 | ≤0.06 | ≤1.00 | ≤0.035 | ≤0.030 | 13.00-14.00 | 4.00-6.00 | 0.50-1.00 | 余 |
实施例1 | 0.057 | 0.54 | 0.84 | 0.005 | 0.001 | 13.35 | 4.48 | 0.62 | 余 |
实施例2 | 0.052 | 0.51 | 0.62 | 0.003 | 0.001 | 13.20 | 4.56 | 0.74 | 余 |
实施例3 | 0.066 | 0.53 | 0.76 | 0.004 | 0.001 | 13.30 | 4.73 | 0.66 | 余 |
对比例 | 0.055 | 0.50 | 0.65 | 0.003 | 0.001 | 13.26 | 4.83 | 0.72 | 余 |
实施例1
超级马氏体不锈钢连铸坯实际成分见表1。
铸坯加热温度1225℃,开轧温度1195℃,轧制4道次,各道次变形率分别为32.56%、9.82%、9.35%、8.83%,终轧温度1030℃,成品板尺寸80×1450×4480mm。
钢板热轧后堆冷进行余热正火,堆冷层厚度340mm,各层间距离50mm。冷却至室温后装入室式加热炉进行回火,回火热处理工艺为595℃,460min。
板材力学性能:屈服强度=755MPa、抗拉强度=840MPa、延伸率=19%、断面收缩率=66%,硬度HB=256,冲击韧性Akv=230J(横向平均值)。
钢板基体组织:钢板热轧后余热正火组织为板条马氏体组织(见图1);钢板热轧后余热正火+回火热处理后组织为低碳板条状马氏体+适量逆变奥氏体复相组织(见图2)。
实施例2
超级马氏体不锈钢连铸坯实际成分见表1。
铸坯加热温度1230℃,开轧温度1200℃,轧制4道次,各道次变形率分别为30.23%、9.58%、9.21%、9.05%,终轧温度1050℃,成品板尺寸80*1670*3800mm。
钢板热轧后堆冷进行余热正火,堆冷层厚度340mm,各层间距离50mm。冷却至室温后装入室式加热炉进行回火,回火热处理工艺为605℃,460min。
板材力学性能:屈服强度=785MPa、抗拉强度=855MPa、延伸率=21%、断面收缩率=68%,硬度HB=273,冲击韧性Akv220 J(横向平均值)。
板材基体组织:钢板热轧后余热正火+回火热处理后组织为低碳板条状马氏体+适量逆变奥氏体复相组织。
实施例3
超级马氏体不锈钢连铸坯实际成分见表1。
铸坯加热温度1230℃,开轧温度1210℃,轧制4道次,各道次变形率分别为32.40%、9.47%、9.23%、9.10%,终轧温度1035℃,成品板尺寸90*1000*5000mm。
钢板热轧后堆冷进行余热正火,堆冷层厚度390mm,各层间距离60mm。冷却至室温后装入室式加热炉进行回火,回火热处理工艺为600℃,480min。
板材力学性能:屈服强度=725MPa、抗拉强度=820MPa、延伸率=20%、断面收缩率=65%,硬度HB=271,冲击韧性Akv235 J(横向平均值)。
板材组织:钢板热轧后余热正火+回火热处理后组织为低碳板条状马氏体+适量逆变奥氏体复相组织。
对比例1
超级马氏体不锈钢连铸坯实际成分见表1。
铸坯加热温度1220℃,开轧温度1160℃,轧制4道次,各道次变形率分别为25.16%、22.28%、7.68%、7.04%,终轧温度950℃,成品板尺寸80*1550*4600mm。
钢板热轧后采用“离线正火+回火”进行热处理,离线正火工艺为1040℃,120min,冷却至室温后装入室式加热炉进行回火,回火热处理工艺为610℃,460min。
板材力学性能:屈服强度=742MPa、抗拉强度=835MPa、延伸率=20%、断面收缩率=62%,硬度HB=275,冲击韧性Akv221J(横向平均值)。
板材组织:钢板热轧后离线正火(1040℃,120min)组织为板条马氏体组织(见图4);钢板热轧后离线正火+回火热处理后组织为低碳板条状马氏体+适量逆变奥氏体复相组织(见图5)。
本发明在上文中已以优选实施例公开,但是本领域的技术人员应理解的是,这些实施例仅用于描绘本发明,而不应理解为限制本发明的范围。应注意的是,凡是与这些实施例等效的变化与置换,均应视为涵盖于本发明的权利要求范围内。因此,本发明的保护范围应当以权利要求书中所界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种高强韧超级马氏体不锈钢特厚板高效热处理方法,其特征在于,包括:热轧时控制钢板终轧温度≥1000℃,热轧结束后,对钢板依次进行余热正火和回火热处理。
2.根据权利要求1所述的高强韧超级马氏体不锈钢特厚板高效热处理方法,其特征在于,所述余热正火包括:将钢板放置在堆冷区进行堆冷处理;其中,堆冷层厚度为100-400mm,各层间距离为50-80mm。
3.根据权利要求2所述的高强韧超级马氏体不锈钢特厚板高效热处理方法,其特征在于,所述堆冷区的地面采用保温隔热耐火材料。
4.根据权利要求2所述的高强韧超级马氏体不锈钢特厚板高效热处理方法,其特征在于,当室温≤10℃时,所述钢板顶部采用轻质保温材料覆盖。
5.根据权利要求1所述的高强韧超级马氏体不锈钢特厚板高效热处理方法,其特征在于,热轧时,铸坯加热温度为1220-1240℃,开轧温度≥1180℃,每道次轧制变形率≥8%。
6.根据权利要求1所述的高强韧超级马氏体不锈钢特厚板高效热处理方法,其特征在于,所述回火热处理在室式加热炉内进行。
7.根据权利要求1所述的高强韧超级马氏体不锈钢特厚板高效热处理方法,其特征在于,所述回火热处理工艺的加热温度为590-610℃,保温时长为5-7min/mm厚度,钢板出炉后空冷。
8.一种高强韧超级马氏体不锈钢特厚板,其特征在于,采用权利要求1-7任一项所述的高强韧超级马氏体不锈钢特厚板高效热处理方法进行处理。
9.根据权利要求8所述的高强韧超级马氏体不锈钢特厚板,其特征在于,按重量百分比计,包括:C≤0.080%、Si≤0.60%、Mn≤1.00%、P≤0.035%、S≤0.030%、Cr 13.00%-14.00%、Ni 4.00%-6.00%、Mo 0.50%-1.00%,余量为Fe和不可避免的杂质。
10.权利要求1-9任一项所述的高强韧超级马氏体不锈钢特厚板在制造水电设备过流部件中的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210404371.0A CN114703343B (zh) | 2022-04-18 | 2022-04-18 | 高强韧超级马氏体不锈钢特厚板及其热处理方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210404371.0A CN114703343B (zh) | 2022-04-18 | 2022-04-18 | 高强韧超级马氏体不锈钢特厚板及其热处理方法和应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114703343A true CN114703343A (zh) | 2022-07-05 |
CN114703343B CN114703343B (zh) | 2024-04-26 |
Family
ID=82175052
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210404371.0A Active CN114703343B (zh) | 2022-04-18 | 2022-04-18 | 高强韧超级马氏体不锈钢特厚板及其热处理方法和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114703343B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115896591A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-04-04 | 中国科学院金属研究所 | 一种提升低碳马氏体不锈钢抗腐蚀性能和综合力学性能的方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101956146A (zh) * | 2010-10-12 | 2011-01-26 | 西安建筑科技大学 | 一种油气管线用高强韧超级马氏体不锈钢及其制备方法 |
CN102002638A (zh) * | 2010-09-20 | 2011-04-06 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种截面硬度均匀的塑料模具钢厚板生产工艺 |
CN102534419A (zh) * | 2012-03-13 | 2012-07-04 | 东北大学 | 一种超级马氏体不锈钢及其制备方法 |
CN103614649A (zh) * | 2013-12-06 | 2014-03-05 | 东北大学 | 一种高强韧性高强塑性马氏体不锈钢及其制备方法 |
CN104313449A (zh) * | 2014-09-29 | 2015-01-28 | 中原特钢股份有限公司 | 一种低温高强高韧吊环用钢的生产方法 |
CN107904479A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-04-13 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 超级马氏体不锈钢的精炼方法 |
CN111286588A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-06-16 | 南京工程学院 | 消除大中型盘形锻件用23CrNiMoV钢混晶组织的方法 |
CN111363983A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-07-03 | 西安建筑科技大学 | 一种超高强韧性超级马氏体不锈钢及其制备方法 |
-
2022
- 2022-04-18 CN CN202210404371.0A patent/CN114703343B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102002638A (zh) * | 2010-09-20 | 2011-04-06 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种截面硬度均匀的塑料模具钢厚板生产工艺 |
CN101956146A (zh) * | 2010-10-12 | 2011-01-26 | 西安建筑科技大学 | 一种油气管线用高强韧超级马氏体不锈钢及其制备方法 |
CN102534419A (zh) * | 2012-03-13 | 2012-07-04 | 东北大学 | 一种超级马氏体不锈钢及其制备方法 |
CN103614649A (zh) * | 2013-12-06 | 2014-03-05 | 东北大学 | 一种高强韧性高强塑性马氏体不锈钢及其制备方法 |
CN104313449A (zh) * | 2014-09-29 | 2015-01-28 | 中原特钢股份有限公司 | 一种低温高强高韧吊环用钢的生产方法 |
CN107904479A (zh) * | 2017-11-10 | 2018-04-13 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 超级马氏体不锈钢的精炼方法 |
CN111286588A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-06-16 | 南京工程学院 | 消除大中型盘形锻件用23CrNiMoV钢混晶组织的方法 |
CN111363983A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-07-03 | 西安建筑科技大学 | 一种超高强韧性超级马氏体不锈钢及其制备方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115896591A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-04-04 | 中国科学院金属研究所 | 一种提升低碳马氏体不锈钢抗腐蚀性能和综合力学性能的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114703343B (zh) | 2024-04-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101358319B (zh) | 一种低碳610MPa级高强压力容器用钢板及其生产方法 | |
CN1293222C (zh) | 一种高硬度高韧性易火焰切割的耐磨钢板及其制备方法 | |
CN108660395B (zh) | 一种690MPa级低碳中锰高强度中厚板 | |
CN102268520B (zh) | 一种高强度耐磨钢板的热处理方法 | |
CN101338400B (zh) | 一种高强度低温用低碳贝氏体钢及其生产工艺 | |
CN110438414A (zh) | 一种消除超宽幅铁素体不锈钢中厚板表面裂纹的方法 | |
CN101153377A (zh) | 矫直辊及其制造工艺 | |
CN109252107B (zh) | 一种高平直度超高强钢的生产方法 | |
CN111607748A (zh) | 一种高平直度大厚度抗层状撕裂780cf-z35水电钢及制造方法 | |
CN111360066A (zh) | 一种低成本少红锈高强抗震螺纹钢钢筋生产方法及系统 | |
CN114891994B (zh) | 一种核电用316h奥氏体不锈钢中厚板轧制晶粒度控制方法 | |
GB2612440A (en) | Method for preparing non-quenched and tempered steel for large-specification direct cutting | |
WO2022214107A1 (zh) | 一种高韧性的低合金高强度钢的轧制方法 | |
CN113652607A (zh) | 一种1000MPa级调质型水电用钢板及其生产方法 | |
CN108385034B (zh) | 一种不大于100mm厚1000MPa级水电用钢板的LGB-Q&T方法 | |
CN110453148A (zh) | 一种超宽幅节约型双相不锈钢中厚板及其制造方法 | |
CN113957336A (zh) | 一种低成本高韧性Q460qNHD钢板生产方法 | |
CN103045965A (zh) | 一种600MPa级水电压力钢管用钢板的生产工艺 | |
CN102191430A (zh) | 屈服强度550MPa易焊接高强韧钢板及其制造方法 | |
CN114703343A (zh) | 高强韧超级马氏体不锈钢特厚板及其热处理方法和应用 | |
CN102260823A (zh) | 一种经济型屈服强度690MPa级高强钢板及其制造方法 | |
CN113637919A (zh) | 一种高效率低成本800MPa级水电用钢板及其生产方法 | |
CN113388775A (zh) | 一种水电工程用1000MPa级高强钢板的生产方法 | |
CN105420632B (zh) | 一种q690cf热轧钢板及其制备方法 | |
CN107119237A (zh) | Q690d中厚钢板和降低q690d中厚钢板能耗的生产方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |