專利名稱：：適于在500℃～600℃溫度下使用的低鉻熱強(qiáng)鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于合金鋼領(lǐng)域，特別是一種適于在50(TC60(TC溫度下使用的低鉻熱強(qiáng)鋼。
背景技術(shù)：
：鍋爐、化工等設(shè)備所用的低鉻合金鋼中最著名的是2.25CrlMo鋼，其化學(xué)成分接近ASTMA199、200和213中的T22和ASTMA335中的P22。2.25CrlMo鋼的合金元素及含量(重量％)為C0.080.15%,Si《0.5%，Mn0.400.60%,Cr2.002.50%，MoO.901.13%,余量為Fe。對于許多用途來講，2.25CrlMo鋼的高溫強(qiáng)度是足夠用的，但它不能滿足一些特定的高溫高應(yīng)力的用途，因而不得不釆用加工困難、成本高的912%Cr鋼。中國專利CM286317/V提供了一種低鉻耐熱鋼，在化學(xué)成分上該鋼含CO.030.15%，還含Cr1.82.8%、MoO.050.35%、W1.21.8%，同時還含有V、Nb和B。該鋼是一個低合金鋼，具有很高的強(qiáng)度，但韌性較差。美國專利US5573605也提供了一個低鉻鍋爐鋼，其化學(xué)成分(重量％)為C0.050.10%，Si0.150.45%，Mn0.300.70%，Cr2.202.60%，MoO.901.10%，V0.200.30%，TiO.050.10%,A100.020X，B0.00150.0070X，余量為Fe。該鋼強(qiáng)度稍低，但韌性好。
發(fā)明內(nèi)容針對上述技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種適于在50(TC60(TC溫度下使用的低鉻熱強(qiáng)鋼，該鋼種的強(qiáng)度超過2.25CrlMo鋼，有較好的抗氧化性能且成本較低的耐熱鋼，以滿足鍋爐化工等用材的需求。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明釆用的技術(shù)方案是提供一種適于在50(TC60(TC溫度下使用的低鉻熱強(qiáng)鋼，具體化學(xué)成分按重量％為C:0.040.08%，Si:0.100.5%,Mn-0.100.60%,P:00.020/0,S:00.010%，Cr:1.902.60%,Mo:0.052.60%,W:1.451.75%,V:0.200.30%,Nb:0.020.08%，Ni:00.40%,A1:00.020%，B:0,00100.006%，Ti:0.0050.060%,N:00.015%，余量為Fe。本發(fā)明的效果是該鋼種在化學(xué)成分上采用低鉻鋼，以便降低成本，另一方面鋼中加入W、Mo、V、Nb、B、Ti等元素，實(shí)現(xiàn)綜合強(qiáng)化，保證具有較高的高溫強(qiáng)度。具體實(shí)施例方式結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的適于在50(TC60(rC溫度下使用的低鉻熱強(qiáng)鋼實(shí)現(xiàn)過程加以說明。本發(fā)明的適于在50(TC60(TC溫度下使用的低鉻熱強(qiáng)鋼，具體化學(xué)成分按重量％為C:0.040.08%，Si:0.100.5%，Mm0.100.60%，P:00.02%，S:00.010%，Cr:1.902.60%，Mo:0.052.60%,W:1.451.75%,V:0.200.300%,Nb:0.020.08%,Ni:00.40%，Al:00.020%，B:0.00100.006%,Ti:0.0050.060%，N:00.015%，余量為Fe。C是重要的強(qiáng)化元素，它與V、Nb及Cr、Mo、W分別形成(V，Nb)C和((Cr，Mo,W，F(xiàn)e)2A等碳化物，然而含量過高增加焊接淬硬性和裂紋敏感性。碳含量過低增加鋼中鐵素體含量損害強(qiáng)度。Cr是鋼的重要元素，一定量的Cr保證鋼在高溫下具有良好的抗氧化性，同時O也形成碳化物提高鋼的強(qiáng)度。Mo和W的加入是鋼由于固溶強(qiáng)化而提高鋼的高溫強(qiáng)度，同時，Mo和W進(jìn)入Cr的碳化物中抑制和減緩了碳化物的凝聚和長大過程，有助于鋼的維持高溫強(qiáng)度。V和Nb是強(qiáng)碳化物形成元素，它能有效地提高鋼的髙溫強(qiáng)度，V和Nb的一次碳化物和二次碳化物在高溫下很穩(wěn)定，因此，保證一定的高溫強(qiáng)度，Nb碳化物的形成同時還細(xì)化晶粒，改善塑性和韌性。Si是在鋼的制造中作為脫氧元素而加入的，也有助于改善鋼的抗氧化性能，然而，含量過高降低鋼的韌性。Mn與Si的作用相似，也是在鋼的制造中作為脫氧元素而加入，但降低鋼的高溫強(qiáng)度。B是一種活性元素，進(jìn)入Cr的碳化物，抑制其凝聚和長大，同時，消除S和P等有害元素在晶界的富集。Al也是在鋼的制造中作為脫氧元素而加入的，對鋼的鋼高溫強(qiáng)度有很大的危害，尤其是鋼中的酸溶鋁量盡可能保持在低水平。N在鋼的制造過程中或在焊接后熱處理過程中以游離的形式偏析在晶界上，它降低晶截強(qiáng)度，顯著降低鋼的韌性，引起焊接再加熱開裂。為防止氮的危害，通過添加微量Ti固定鋼中N。Ti與C和N可以形成Ti(C，N)，尤其與N有很強(qiáng)的結(jié)合力，添加微量Ti,與N形成TiN，降低游離N的含量，改善韌性，同時防止焊接晶粒粗化。p、S為有害元素，其中P控制在O.02%以下，S控制在0.010%以下。根據(jù)本發(fā)明所設(shè)計(jì)的化學(xué)成分范圍迸行配料，在真空感應(yīng)爐上冶煉，其具體化學(xué)成分如表1所示。實(shí)施例冶煉成鋼錠后，進(jìn)行熱鍛開坯、軋制熱加工及正火和回火熱處理。熱處理后取樣，分別進(jìn)行室溫和高溫力學(xué)性能試驗(yàn)，其結(jié)果分別列入表2和表3，并與2.25CrlMo鋼進(jìn)行對比。由表2和表3清楚看出，本發(fā)明的低鉻熱強(qiáng)鋼的室溫和高溫力學(xué)性能5<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1、一種適于在500℃～600℃溫度下使用的低鉻熱強(qiáng)鋼，該低鉻熱強(qiáng)鋼化學(xué)成分按重量％為C0.04～0.08％，Si0.10～0.5％，Mn0.10～0.60％，P0～0.02％，S0～0.010％，Cr1.90～2.60％，Mo0.05～2.60％，W1.45～1.75％，V0.20～0.30％，Nb0.02～0.08％，Ni0～0.40％，Al0～0.020％，B0.0010～0.006％，Ti0.005～0.060％，N0～0.015％，余量為Fe。全文摘要本發(fā)明提供一種適于在500℃～600℃溫度下使用的低鉻熱強(qiáng)鋼，具體化學(xué)成分按重量％為C0.04～0.08％，Si0.10～0.5％，Mn0.10～0.60％，P0～0.02％，S0～0.010％，Cr1.90～2.60％，Mo0.05～2.60％，W1.45～1.75％，V0.20～0.30％，Nb0.02～0.08％，Ni0～0.40％，Al0～0.020％，B0.0010～0.006％，Ti0.005～0.060％，N0～0.015％，余量為Fe。本發(fā)明的效果是在化學(xué)成分上采用低鉻鋼，以便降低成本，另一方面鋼中加入W、Mo、V、Nb、B、Ti等元素，實(shí)現(xiàn)綜合強(qiáng)化，保證具有較高的高溫強(qiáng)度。文檔編號C22C38/54GK101660102SQ20091007044公開日2010年3月3日申請日期2009年9月16日優(yōu)先權(quán)日2009年9月16日發(fā)明者彪何,張俊萍,張寶惠,曹金榮,王國亮,白興國,肖功業(yè),趙慶權(quán)申請人:天津鋼管集團(tuán)股份有限公司