多性能耐高溫系列鑄鋼制造技術

本發明專利技術涉及一種多性能耐高溫系列鑄鋼。提供了一種在500℃?1200℃范圍內通過調整元素成份含量適應不同溫度的高溫鑄鋼，有良好的抗氧化性、抗蠕變型，金相組織為奧氏體+鐵素體+碳化物硬質點。各元素以質量百分比計，C:0.2?0.3,Si:0.5?1.5,Mn:1?2,Cr:18?26,Ni:8?16,W:0.3?3,Mo:0.3?3,Ti:0.028?0.4,Ce+La:0.048?0.058,P：0?0.035，S:0?0.03，其余為Fe以及不可避免的雜質。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及金屬材料領域，具體是一種針對不同溫度下抗蠕變斷裂的多性能耐高溫系列鑄鋼。
技術介紹
國內外使用的耐熱鋼主要用于建材、冶金、電力、化工、熱處理等重大設備的關鍵工作部件，要求部件能耐高溫、抗氧化、抗蠕變、抗熱沖擊、承受劇烈磨損，國內外現有鋼種在1150℃范圍內大量采用了Cr25Ni13、Cr20Ni14Si2等鋼種其含鎳量較高，價格較貴，為了節鎳，國內也展開鋁錳型等耐熱鋼的研究，但由于鋼種中含錳較高、抗氧化性能較差，且長時間高溫時效和使用后脆性傾向也比較嚴重，影響了鋼的使用效果，限制了其使用范圍，且根據用戶需要的耐熱性能不同，使用溫度段不同，不可同一個鋼號滿足各個行業上對鋼種性能的需求，如Cr25Ni20奧氏體耐熱鋼抗高溫氧化1100℃，但是用在650℃時候十分容易斷裂，這是因為碳鉻分離，產生脆裂相的原因。
技術實現思路
為解決北京技術中存在的問題，本專利技術提出了一種可針對不同溫度環境通過調整元素質量配比，適應溫度500℃-1200℃的，不產生脆裂相，含鎳量低、抗氧化、抗蠕變、抗磨損的多性能耐高溫系列鑄鋼。技術方案：一種多性能耐高溫系列鑄鋼，成份按照質量％計:C:0.2-0.3,Si:0.5-1.5,Mn:1-2,Cr:18-26,Ni:8-16,W:0.3-3,Mo:0.3-3,Ti:0.28-0.4,Ce+La:0.048-0.058,P：0-0.035，S:0-0.03，其余為Fe以及不可避免的雜質；進一步的，成份按照質量％計：C：0.2-0.3，Si:0.5-1.5，Mn:1-2,Cr:25-26,Ni:15-16,W:1.8-2.2,Mo:1.8-2.2,Ti:0.28-0.4,Ce+La:0.048-0.058,P：0-0.035，S：0-0.03，其余為Fe以及不可避免的雜質，使用溫度在1000℃-1200℃。進一步的，其成份按照質量％計：C：0.2-0.3，Si:0.5-1.5，Mn:1-2,Cr:23-24,Ni:14-15,W:0.8-1.2,Mo:0.8-1.2,Ti:0.28-0.4,Ce+La:0.048-0.058,P：0-0.035，S：0-0.03，其余為Fe以及不可避免的雜質，使用溫度在900℃-1100℃。進一步的，其成份按照質量％計：C：0.2-0.3，Si:0.5-1.5，Mn:1-2,Cr:20-21,Ni:10-12,W:0.6-0.8,Mo:0.6-0.8,Ti:0.28-0.4,Ce+La:0.048-0.058,P：0-0.035，S：0-0.03，其余為Fe以及不可避免的雜質，使用溫度在860℃-1000℃。進一步的，其成份按照質量％計：C：0.2-0.3，Si:0.5-1.5，Mn:1-2,Cr:17-18,Ni:8-9,W:0.3-0.4,Mo:0.3-0.4,Ti:0.28-0.4,Ce+La:0.048-0.058,P：0-0.035，S：0-0.03，其余為Fe以及不可避免的雜質，使用溫度在500℃-900℃。進一步的，其成份按照質量％計：C：0.25，Si:0.8，Mn:1.2,Cr:25.5,Ni:16,W:2,Mo:2,Ti:0.3,Ce+La:0.055,P：0-0.035，S：0-0.03，其余為Fe以及不可避免的雜質，使用溫度在1000℃-1200℃。進一步的，其成份按照質量％計：C：0.25，Si:0.8，Mn:1.2,Cr:24,Ni:14,W:1,Mo:1,Ti:0.3,Ce+La:0.055,P：0-0.035，S：0-0.03，其余為Fe以及不可避免的雜質，使用溫度在900℃-1100℃。進一步的，其成份按照質量％計：C：0.25，Si:0.8，Mn:1,Cr:21,Ni:12,W:0.8,Mo:0.8,Ti:0.3,Ce+La:0.055,P：0-0.035，S：0-0.03，其余為Fe以及不可避免的雜質，使用溫度在860℃-1000℃。進一步的，其成份按照質量％計：C：0.25，Si:0.8，Mn:1,Cr:18,Ni:8,W:0.3,Mo:0.3,Ti:0.3,Ce+La:0.055,P：0-0.035，S：0-0.03，其余為Fe以及不可避免的雜質，使用溫度在500℃-900℃。有益效果：通過采用本專利技術的技術方案，在鋼的成份中增加W、Mo、Ti、Ce+La減少鋼中鎳含量，節鎳效果明顯，成本低廉，各個元素在鋼種中的含量可針對不同的使用溫度進行適應性的調整，適應溫度范圍為500℃-1200℃，具有含鎳量低、抗氧化、抗蠕變、抗磨損的性能。具體實施方式下面對本專利技術做進一步說明。一種多性能耐高溫系列鑄鋼，成份按照質量％計:C:0.2-0.3,Si:0.5-1.5,Mn:1-2,Cr:18-26,Ni:8-16,W:0.3-3,Mo:0.3-3,Ti:0.028-0.4,Ce+La:0.048-0.058,P：0-0.035，S:0-0.03，其余為Fe以及不可避免的雜質。本專利技術采用堿性感應爐熔煉，不進行氧化期，熔清后扒掉氧化渣，直接進入還原期，出鋼溫度1540℃，出鋼前加入稀土包內插熔，造型用潮膜，水玻璃砂，二氧化碳吹干出砂，溫度小于300℃清砂后合格成型，不做熱處理。C,碳，是促成奧氏體的元素，能強化基體，抗蠕變，高溫下有碳化物析出，必須添加化合碳化物的元素，本專利技術加入了W、Mo、Ti元素使之變相能增加其使用性能，本專利技術金相組織為奧氏體+鐵素體+碳化物硬質點。Si，硅，熔點1415℃，使用量以質量計0.5-1.5％，硅是促成鐵素體的元素，硅抗氧化的溫度是小于1050℃，因超過時硅的氧化膜大部已經破裂，硅不能提高熱強性，超過1100℃的耐熱鋼，硅起到脫氧的作用；Mn，錳，熔點1314℃，使用量以質量計1-2％，錳是促成奧氏體的元素，對抗氧化不明顯，含錳的耐熱鋼在900℃以下使用會產生相即脆裂相，也具有沉淀脫氧作用。Cr，鉻，熔點1903℃，使用量以質量計18-26％，鉻是形成鐵素體的元素，也是抗氧化的主要元素，鉻的氧化膜超過1150℃就不起作用，為此耐熱鋼的抗氧化溫度超過1150℃必須加進一些高溫金屬元素，鉻形成鐵素體的部分有效的抗硫氣侵蝕提高耐磨性。Ni，鎳，熔點1452℃，使用量以質量計8-16％鎳是促成奧氏體的元素，在本專利技術中不是抗氧化的主要元素，加入鎳的目的是為了提高常溫下的抗沖擊韌性，改善焊接性能，改善冷熱循環脆性和冷熱疲勞，鎳不能改變蠕變，過多的鎳會使得蠕變增大。W，鎢，熔點3380℃，使用量以質量計0.3-3％，鎢是強化鐵素體的元素，鎢能提高再結晶耐熱度，穩定他碳化物和中間化產物，產生彌散強化，改善奧氏體的高溫蠕變，提高熱疲勞和熱強性，更具有耐蝕性以及抗熱磨耗性能。Mo，鉬，熔點2610℃，使用量以質量計，0.3-3％，鉬可強化鐵素體，也能強化基體，與鎢、鈦配合，可提高熱強性，提高冷熱循環次數，提高熱沖擊和熱磨耗，改善熱裂。Ti，鈦，熔點1690℃，使用量以質量計0.3-0.4％，鈦是改變碳化物形狀的有效元素，有良好的脫氧性，促進結晶細小的致密性，能改變鐵素體中網狀碳化物，改善熱裂，鈦和碳化物結合后形成碳化鈦硬質點,(抗熱2800℃)，提高熱磨熱改善性、抗沖擊性以及焊接性。Ce+La，鈰+鑭本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多性能耐高溫系列鑄鋼，其特征在于：成份按照質量%計，C：0.2?0.3，Si:0.5?1.5,Mn:1?2,Cr:18?26,Ni:8?16,W:0.3?3,Mo:0.3?3,Ti:0.28?0.4,Ce+La:0.048?0.058,P：0?0.035，S：0?0.03，其余為Fe以及不可避免的雜質。

【技術特征摘要】
1.一種多性能耐高溫系列鑄鋼，其特征在于：成份按照質量%計，C：0.2-0.3，Si:0.5-1.5,Mn:1-2,Cr:18-26,Ni:8-16,W:0.3-3,Mo:0.3-3,Ti:0.28-0.4,Ce+La:0.048-0.058,P：0-0.035，S：0-0.03，其余為Fe以及不可避免的雜質。2.根據權利要求1所述的多性能耐高溫系列鑄鋼，其特征在于：其成份按照質量%計，C：0.2-0.3，Si:0.5-1.5，Mn:1-2,Cr:2-26,Ni:15-16,W:1.8-2.2,Mo:1.8-2.2,Ti:0.28-0.4,Ce+La:0.048-0.058,P：0-0.035，S：0-0.03，其余為Fe以及不可避免的雜質，使用溫度在1000℃-1200℃。3.根據權利要求1所述的多性能耐高溫系列鑄鋼，其特征在于：其成份按照質量%計，C：0.2-0.3，Si:0.5-1.5，Mn:1-2,Cr:23-24,Ni:14-15,W:0.8-1.2,Mo:0.8-1.2,Ti:0.28-0.4,Ce+La:0.048-0.058,P：0-0.035，S：0-0.03，其余為Fe以及不可避免的雜質，使用溫度在900℃-1100℃。4.根據權利要求1所述的多性能耐高溫系列鑄鋼，其特征在于：其成份按照質量%計，C：0.2-0.3，Si:0.5-1.5，Mn:1-2,Cr:20-21,Ni:10-12,W:0.6-0.8,Mo:0.6-0.8,Ti:0.28-0.4,Ce+La:0.048-0.058,P：0-0.035，S：0-0.03，其余為Fe以及不可避免的雜質，使用溫度在860℃-1000℃。5.根據權利要求1所述的多性能耐高溫系列鑄鋼，其特征在于：其成份按照質量%...

【專利技術屬性】
技術研發人員：董世祥，考其太，
申請(專利權)人：董世祥，考其太，
類型：發明
國別省市：黑龍江;23