專利名稱：制備具有低溫韌性的鋼的方法
制備具有低溫韌性的鋼的方法 本發(fā)明涉及一種制備鋼，特別是馬氏體鋼的方法。
在現在的機械制造中，例如在壓縮機中，鋼常在小于-10(TC的低溫 下使用。大部分鋼種有鐵素體/馬氏體晶體結構，并在該低溫下變得非 常脆。因此這些鋼種對-100。C時的許多應用中己不再適用。補救措施是 使用另一類鋼即具有低溫韌性的鋼(kaltzahe stahle )代替具有鐵素體/ 馬氏體晶體結構的鋼種。具有低溫韌性的鋼的特征在于其奧氏體結構
且較軟。此外，該具有低溫韌性的鋼的強度小。
韌性意指在固態(tài)下用機械應力可出現宏觀可察塑性變形的特性。 韌性也可表征塑性變形體可耐受抗力即為變形需施加的機械應力的大 小和/或能量的強度。脆性可表征為相反的特性。
為在要求高的機械制造中可在小于-iocrc下使用鋼，則應用含io
-20%奧氏體結構組分的高強度鋼。此外，這種鋼也有優(yōu)良的低溫特性。 10 - 20%的奧氏體含量通過有針對性的熱處理和9%鎳的合金含量實 現。己知該鋼的標準標號為X8Ni9。
但9%鎳鋼的缺點在于，在機械應力下較早開始流變。此外，在承 受不同的溫度時例如壓縮機軸會發(fā)生變形。特別是在軸中該奧氏體呈 不均勻分布時發(fā)生。
由此本發(fā)明的目的在于提供一種制備鋼的方法，通過該方法提高 了鋼的低溫韌性(Kaltzahigkeit),并且該方法可簡單轉變。
本發(fā)明的目的是通過一種制備鋼的方法實現的，該方法中實施包 括淬火和退火的熱處理，其特征在于下列步驟
a) 在920 - 960。C下淬火,
b) 在820 - 860。C下實施第二次淬火，
c) 在620 - 660。C下退火。
其優(yōu)點特別在于，用該方法提供了一種改進鋼的簡便方法，即使 鋼具有高的低溫韌性。本發(fā)明基于標準熱處理，即在約850。C下實施第 一和單一的淬火過程和在約630。C于空冷下退火，不能產生滿意的鋼特 性。而通過本發(fā)明的熱處理，即在水急冷下的第一次淬火在第一溫度 下進行和第二次淬火在第二溫度下進行并接著用在給定的溫度范圍內的退火溫度意外地產生一種有較高冷低溫韌性的鋼。該鋼由此可在達
至少-17(TC下使用，例如用作壓縮機的軸材料。
在 一 個有利的擴展方案中，在該方法中應用馬氏體鋼，優(yōu)選3.5 %N i 和1.5%Cr型鋼，特別是Stahl-Eisen-Werkstoffblatt (SEW)555中的 26NiCrMoV14-5鋼。
結果表明，馬氏體鋼特別適于該方法。此外，馬氏體鋼可特別簡 單和由此低成本制備。
特別是26NiCrMoV14-5鋼是一種通過本發(fā)明熱處理方法可賦予其 較高低溫韌性的鋼。特別是該鋼可用作壓縮機的軸材料。此外， 26NiCrMoV14-5鋼是用于渦輪機和發(fā)電機的所謂標準軸材料，因此可 較好作為例如牌號為X8Ni9的鋼使用。X8Ni9鋼例如需在特種熔煉中 生產。此外，26NiCrMoV14-5鋼由于其較低的合金元素含量而比X8Ni9 鋼的價格低。
另 一個優(yōu)點是馬氏體晶體結構導致更為有利的機械應力性質。
另 一 個優(yōu)點是通過均 一 的晶體結構避免了在熱膨脹行為時的特殊性。
在另一有利的擴展方案中，步驟a)和b)的淬火過程中的急冷在水 中進行。
由此該淬火過程的成本可變得特別低。另一方面是用水急冷導致 優(yōu)良的結果。
在另一有利的擴展方案中，該退火過程在空冷中進行。 一個特別的優(yōu)點在于，通過空冷提供了 一種達到極優(yōu)結果的簡單 方法。通過該方法得到的鋼有非常高的低溫韌性。 下面詳述本發(fā)明的實施例。
使用26NiCrMoV14-5鋼代替9%鎳鋼。應用一種提高鋼的低溫韌 性的方法，其中進行熱處理，其特征在于如下步驟
1) 在920 - 960。C下淬火，
2) 在820 - 860。C下進行第二淬火，
3) 在620 - 66(TC下退火。
結果表明，第一淬火過程的溫度特別是應在約95(TC。第二淬火過 程的溫度最理想是在約850。C。
結果還表明，退火過程中的溫度最理想應在約630°C。通過這一特殊的熱處理可l!武予馬氏體鋼26NiCrMoV14-5以如此高 的低溫韌性，以致其可在低至至少-17(TC下用作壓縮機的軸材料。但該 熱處理的鋼也有其它使用的可能性。結果表明，不排除26NiCrMoV14-5 鋼的優(yōu)良配料也可用標準熱處理產生足夠的低溫韌性，即在標準熱處 理中首先在約85(TC下淬火，并在水中急冷，接著在63(TC下在空冷中 退火。但為確保如在低溫壓縮機中所需的非常好的低溫韌性，本發(fā)明 的熱處理是需要的。
權利要求
1. 用于制備鋼的方法，其中實施包括淬火和退火的熱處理，其特征在于下列步驟a)在920-960℃間淬火，b)在820-860℃間實施第二次淬火，c)在620-660℃間退火。
2. 權利要求l的方法，其中應用馬氏體鋼。
3. 權利要求l或2的方法，其中應用26NiCrMoV14-5鋼。
4. 權利要求1、 2或3的方法，其中步驟a)和b)中的淬火過程時 的急冷在水中進行。
5. 上述權利要求之一的方法，其中退火在空冷中進行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制備鋼的方法，在該方法中實施一種熱處理，其特征在于，該鋼在水中于不同高溫下相繼兩次淬火，并接著經受退火處理。結果表明，特別是26NiCrMoV14-5鋼具有較高的低溫韌性。
文檔編號C21D1/78GK101512022SQ200680055833
公開日2009年8月19日 申請日期2006年9月13日 優(yōu)先權日2006年9月13日
發(fā)明者B·蘭根漢, R·博德 申請人:西門子公司