[发明专利]无碳化物贝氏体低温铸钢的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及低温用钢的制造方法，更具体的说，本发明涉及具有无碳化物贝氏体的低温铸钢的制造方法。

背景技术

国内外对低温钢研究较多的是轧材，对铸材研究得较少。就轧材和铸材相比，在同样的化学成分和热处理的条件下，铸材的性能低于轧材。铸态钢的晶粒比较粗大，并且其铸态组织经常出现如缩孔、缩松、微裂纹等铸造缺陷，这些因素都会使钢的机械性能降低。这种现象不仅在常温下存在，在低温条件下同样存在。应用于石油、化工、冶金等工业部门的许多低温机械设备，如泵、阀、管路和容器等具有特殊形状的部件，只能通过铸造生产才能制备。国内外所用的铸造低温钢，普遍采用铬镍奥氏体不锈钢。该类钢种具有良好的低温韧度，但屈服强度低。以硬相马氏体强化韧而软的铁素体基体的贝氏体具有优异的综合性能，成为奥氏体低温铸钢的潜在替代钢种。然而，贝氏体钢中的碳化物和残余奥氏体在低温工作条件下会大大降低低温钢的低温性能。

黄岩，黑祖昆在第29卷第2期大连海事大学学报(文章编号：1006-7736(2003)02-0075-03)上发表了名为《无碳化物贝氏体钢低温韧性》的论文，其中公开了一种没有残余奥氏体和碳化物、强韧性综合指标较好的贝氏体组织。然而其制造方法却作为技术秘密迄今未被公开。

发明内容

本发明旨在提供无碳化物和残余奥氏体的具有良好的综合低温机械性能的贝氏体低温铸钢的制造方法。

本发明的技术方案如下：

发明人提供的无碳化物贝氏体低温铸钢的制造方法，是将具有下述成分的材料，采用中温淬火+高温回火的方式进行铸钢制造，

碳                0.03％～0.05％

硅                0.1％～0.5％

锰                0.4％～0.6％

硫                少于0.03％

磷                少于0.03％

镍                5.0％～6.0％

钼                0.1％～0.2％

铁                其余

以上所述百分比均为重量百分比；

其关键技术在于：

①所述的中温淬火温度是850℃，介质为水，水温25℃～65℃；

②所述的高温回火温度为700℃。

采用上述方法所得的低温铸钢在常温及低温冲击试验的数据见表1，

表1 常温及低温冲击韧度

  温度/℃  室温  -12  -25  -35  -50  -80  冲击韧度/J  10.60  10.48  10.15  9.36  7.35  5.66