專利名稱：一種20MnMo鋼微合金化及熱處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于低碳合金鋼技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及ー種Nb微合金化的20MnMo鋼及熱處
理方法。
背景技術(shù)：
在世界范圍內(nèi)，具有優(yōu)良焊接性能的低碳合金鋼用量大且用途多。20MnMo屬壓カ 容器用低碳合金鋼，焊接性能良好，廣泛應(yīng)用于中溫高壓容器，如高壓加熱器管板、進(jìn)出口水管、封頭、底蓋、筒體、等鍋爐設(shè)備中的核心部件。隨著技術(shù)進(jìn)歩，對(duì)鋼鐵材料的性能要求不斷提高，很多エ況下，不僅要求具有高的強(qiáng)度、良好的塑韌性，還應(yīng)具有低的韌脆轉(zhuǎn)變溫度及優(yōu)良的加工性能。生產(chǎn)中常常出現(xiàn)20MnMo管板、模塊等沖擊功不穩(wěn)定而達(dá)不到技術(shù)要求，造成エ件多次返修或報(bào)廢的情況，據(jù)分析這與晶粒粗大有關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供ー種20MnMo鋼微合金化及熱處理方法，適用于有效截面10(Γ700_的エ件。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
ー種20ΜηΜο鋼微合金化，其化學(xué)成分組成以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)為C :0. 17 0. 23、Si 0. 17 0. 37、Mn :1. 10 1. 40、P 彡 0. 025、S ^ 0. 015、Ni ^ 0. 30、Cr ^ 0. 30、Cu く 0. 25、Mo 0. 20 0. 35 ；還添加有微合金元素Nb，Nb的含量為0. 03 0. 06。微量元素鈮被廣泛應(yīng)用于微合金鋼中，對(duì)鋼的性能產(chǎn)生多種影響。主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面一是在熱加工過(guò)程中抑制奧氏體的形變?cè)俳Y(jié)晶并阻止其晶粒的長(zhǎng)大；二是可以通過(guò)應(yīng)變誘導(dǎo)析出碳氮化合物，發(fā)揮鈮的沉淀強(qiáng)化作用。對(duì)于20MnMo低碳低合金鋼而言，向鋼中添加的合金元素Nb對(duì)鋼的性能影響非常強(qiáng)烈。少量的Nb在鋼中便可起到非常大的作用，Nb細(xì)化晶粒，在提高強(qiáng)度的同吋，又改善鋼的韌性。ー種微合金化20MnMo鋼熱處理方法，其エ藝步驟為
(1)將エ件放入熱處理爐內(nèi)，以4(T60°C/h的速度升溫至350士 10°C保溫2 5h，然后再以4(T60°C /h的速度升溫至60(T700°C保溫3 8h ；
(2)60(T700°C保溫后，以50-80°C /h的速度升溫至淬火溫度880 930で保溫3 20h ；
(3)將エ件從爐中吊出，放入水中淬火l(Tl20min，表面溫度<150°C之后從水中取出， 水溫控制在< 20°C ；
(4)冷卻結(jié)束后及時(shí)裝爐回火，以30-60°C/h的速度升溫至35(T400°C，保溫4 8h ；
(5)35(T400°C保溫結(jié)束后，以3(T60°C /h的速度升溫至回火溫度580 650で，保溫 6 35h，出爐空冷。由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性
一、經(jīng)性能熱處理后，20MnMo鋼及Nb微合金化后的20MnMo鋼力學(xué)性能如表2所示。表2カ卩Nb前后20MnMo鋼性能對(duì)比
權(quán)利要求
1.ー種20MnMo鋼微合金化，其化學(xué)成分組成以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)為C :0. 17 0. 23、Si 0. 17 0. 37、Mn :1. 10 1. 40、P 彡 0. 025、S ^ 0. 015、Ni ^ 0. 30、Cr ^ 0. 30、Cu ^0. 25、Mo :0. 20 0. 35 ；其特征是其還添加有微合金元素Nb，Nb的含量為0. 03 0. 06。
2.—種權(quán)利要求1所述的20MnMo鋼熱處理方法，其エ藝步驟為(1)將エ件放入熱處理爐內(nèi)，以4(T60°C/h的速度升溫至350士 10°C保溫2 5h，然后再以4(T60°C /h的速度升溫至60(T700°C保溫3 8h ；(2)60(T700°C保溫后，以50-80°C /h的速度升溫至淬火溫度880 930で保溫3 20h ；(3)將エ件從爐中吊出，放入水中淬火l(Tl20min，表面溫度<150°C之后從水中取出， 水溫控制在< 20°C ；(4)冷卻結(jié)束后及時(shí)裝爐回火，以30-60°C/h的速度升溫至35(T400°C，保溫4 8h ；(5)35(T400°C保溫結(jié)束后，以3(T60°C /h的速度升溫至回火溫度580 650で，保溫 6 35h，出爐空冷。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種20MnMo鋼微合金化及熱處理方法，該20MnMo鋼微合金化是通過(guò)在20MnMo鋼中添加有微合金元素Nb，Nb的含量為0.03～0.06。該20MnMo鋼熱處理方法，是對(duì)工件進(jìn)行正火、淬火、回火處理，選擇合適的工藝參數(shù)。本發(fā)明可以細(xì)化晶粒，同時(shí)提高20MnMo鋼的強(qiáng)度和塑韌性，并通過(guò)析出強(qiáng)化與相變強(qiáng)化的方式進(jìn)一步改善材料性能。
文檔編號(hào)C22C38/12GK102560244SQ20111045485
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者于慎君, 于文平, 代博杰, 劉曉珂, 席志永, 張峰, 李光, 李德福, 林乙丑, 殷立濤, 石如星, 聶新林, 郎慶斌, 陳艷芳, 陶凱 申請(qǐng)人:中信重工機(jī)械股份有限公司