[发明专利]超超低碳、高强度、耐氢脆合金及非金属夹杂物控制方法

权利要求书

1.一种超超低碳、高强度、耐氢脆合金，其特征在于，按重量百分计，该合金主要成分的范围如下：

Ni：29.0～32.0，Cr：14.0～16.0，Mo：1.30～1.50，钛：1.60～2.30，铝：0.2～0.5，硅：0.1～0.3，硼：0.001～0.006，铁及不可避免的残余元素：余量。

2.按照权利要求1所述的超超低碳、高强度、耐氢脆合金，其特征在于，不可避免的残余元素包括：碳、硫、磷，按重量百分计，该合金中，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.按照权利要求1所述的超超低碳、高强度、耐氢脆合金，其特征在于，合金中无Ti₂CS型非金属夹杂物的生成。

4.按照权利要求1所述的超超低碳、高强度、耐氢脆合金，其特征在于，合金的屈服强度720～820MPa，抗拉强度1020～1120MPa，延伸率26～32%，断面收缩率55～65%。

5.按照权利要求4所述的超超低碳、高强度、耐氢脆合金，其特征在于，合金在300℃、10MPa高纯氢环境中放置10天后，屈服强度高于720～780MPa、抗拉强度高于1050～1100MPa，延伸率高于22～28%，断面收缩率高于35～45%，氢致塑性损减低于35～45%。

6.一种权利要求1～5之一所述的超超低碳、高强度、耐氢脆合金的非金属夹杂物控制方法，其特征在于，合金制备具体过程如下：

（1）采用CaO坩埚进行真空感应熔炼合金，浇注铸锭；

以磷含量低于0.007wt.%工业纯铁、电解镍、金属铬、金属钼及其它中间合金：硅铁、硼铁、钛铁和铝铁为原料，熔炼前先将Fe、Ni、Cr和Mo装入坩埚中，将硅铁、钛铁、铝铁、硼铁和钙质脱硫剂装入料斗；

采用CaO坩埚，在1530～1570℃精炼处理10～15分钟，随后依次加入硅铁、钛铁、铝铁、硼铁和钙质脱硫剂，再进行5～15分钟精炼，利用CaO坩埚的热稳定性和钙质脱硫剂进行脱硫处理，在1480～1520℃浇铸铸锭，通过控制合金中的残余元素碳、硫杂质含量，抑制Ti₂CS型非金属夹杂物的生成。

（2）铸锭进行真空自耗重熔；

（3）合金锻造；

（4）合金轧制；

（5）棒材热处理。

7.按权利要求6所述的超超低碳、高强度、耐氢脆合金的非金属夹杂物控制方法，其特征在于：所述步骤（3）中，在1050～1150℃保温5～8h后进行合金锻造，开坯锻造温度1050～1150℃，终锻温度850～950℃。

8.按权利要求6所述的超超低碳、高强度、耐氢脆合金的非金属夹杂物控制方法，其特征在于：所述步骤（3）中，锻成最终规格前，回炉再加热，再热制度为1050～1150℃保温时间为1.5～3h。

9.按权利要求6所述的超超低碳、高强度、耐氢脆合金的非金属夹杂物控制方法，其特征在于：所述步骤（4）中，在1050～1150℃保温2～5h后进行轧制，开坯轧制温度1050～1150℃，终轧温度850～950℃，一次轧制成所需规格棒材，不进行中间退火处理。

10.按权利要求6所述超超低碳、高强度、耐氢脆合金的Ti₂CS型非金属夹杂物控制方法，其特征在于：所述步骤（5）中，棒材热处理采用固溶+时效处理，固溶处理温度控制在970～990℃，保温时间0.5～2h，水淬；经固溶处理后的棒材，进行710～750℃保温8～32h的时效处理，空冷。