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[發明專利]超超低碳、高強度、耐氫脆合金及非金屬夾雜物控制方法有效

專利信息
申請號: 201210479943.8 申請日: 2012-11-21
公開(公告)號: CN102994908A 公開(公告)日: 2013-03-27
發明(設計)人: 趙明久;戎利建;閆德勝;姜海昌;胡曉峰;宋元元;王本賢 申請(專利權)人: 中國科學院金屬研究所
主分類號: C22C38/54 分類號: C22C38/54
代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234 代理人: 張志偉
地址: 110016 遼*** 國省代碼: 遼寧;21
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 超超低碳 強度 耐氫脆 合金 非金屬 夾雜 控制 方法
【權利要求書】:

1.一種超超低碳、高強度、耐氫脆合金,其特征在于,按重量百分計,該合金主要成分的范圍如下:

Ni:29.0~32.0,Cr:14.0~16.0,Mo:1.30~1.50,鈦:1.60~2.30,鋁:0.2~0.5,硅:0.1~0.3,硼:0.001~0.006,鐵及不可避免的殘余元素:余量。

2.按照權利要求1所述的超超低碳、高強度、耐氫脆合金,其特征在于,不可避免的殘余元素包括:碳、硫、磷,按重量百分計,該合金中,碳含量控制在≤0.010,硫含量控制在≤0.002,磷含量控制在≤0.006。

3.按照權利要求1所述的超超低碳、高強度、耐氫脆合金,其特征在于,合金中無Ti2CS型非金屬夾雜物的生成。

4.按照權利要求1所述的超超低碳、高強度、耐氫脆合金,其特征在于,合金的屈服強度720~820MPa,抗拉強度1020~1120MPa,延伸率26~32%,斷面收縮率55~65%。

5.按照權利要求4所述的超超低碳、高強度、耐氫脆合金,其特征在于,合金在300℃、10MPa高純氫環境中放置10天后,屈服強度高于720~780MPa、抗拉強度高于1050~1100MPa,延伸率高于22~28%,斷面收縮率高于35~45%,氫致塑性損減低于35~45%。

6.一種權利要求1~5之一所述的超超低碳、高強度、耐氫脆合金的非金屬夾雜物控制方法,其特征在于,合金制備具體過程如下:

(1)采用CaO坩堝進行真空感應熔煉合金,澆注鑄錠;

以磷含量低于0.007wt.%工業純鐵、電解鎳、金屬鉻、金屬鉬及其它中間合金:硅鐵、硼鐵、鈦鐵和鋁鐵為原料,熔煉前先將Fe、Ni、Cr和Mo裝入坩堝中,將硅鐵、鈦鐵、鋁鐵、硼鐵和鈣質脫硫劑裝入料斗;

采用CaO坩堝,在1530~1570℃精煉處理10~15分鐘,隨后依次加入硅鐵、鈦鐵、鋁鐵、硼鐵和鈣質脫硫劑,再進行5~15分鐘精煉,利用CaO坩堝的熱穩定性和鈣質脫硫劑進行脫硫處理,在1480~1520℃澆鑄鑄錠,通過控制合金中的殘余元素碳、硫雜質含量,抑制Ti2CS型非金屬夾雜物的生成。

(2)鑄錠進行真空自耗重熔;

(3)合金鍛造;

(4)合金軋制;

(5)棒材熱處理。

7.按權利要求6所述的超超低碳、高強度、耐氫脆合金的非金屬夾雜物控制方法,其特征在于:所述步驟(3)中,在1050~1150℃保溫5~8h后進行合金鍛造,開坯鍛造溫度1050~1150℃,終鍛溫度850~950℃。

8.按權利要求6所述的超超低碳、高強度、耐氫脆合金的非金屬夾雜物控制方法,其特征在于:所述步驟(3)中,鍛成最終規格前,回爐再加熱,再熱制度為1050~1150℃保溫時間為1.5~3h。

9.按權利要求6所述的超超低碳、高強度、耐氫脆合金的非金屬夾雜物控制方法,其特征在于:所述步驟(4)中,在1050~1150℃保溫2~5h后進行軋制,開坯軋制溫度1050~1150℃,終軋溫度850~950℃,一次軋制成所需規格棒材,不進行中間退火處理。

10.按權利要求6所述超超低碳、高強度、耐氫脆合金的Ti2CS型非金屬夾雜物控制方法,其特征在于:所述步驟(5)中,棒材熱處理采用固溶+時效處理,固溶處理溫度控制在970~990℃,保溫時間0.5~2h,水淬;經固溶處理后的棒材,進行710~750℃保溫8~32h的時效處理,空冷。

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