[发明专利]一种90MPa氢压机膜片用高强度耐氢脆板材的制备方法

权利要求书

1.一种90MPa氢压机膜片用高强度耐氢脆板材的制备方法，其特征在于，板材宽度不小于800mm、厚度在0.4～0.6mm、长度不小于1000mm，板材表面粗糙度Ra≤0.8μm、不平度不大于10mm/m，厚度精度±0.05mm；按重量百分比计，板材的主要成分范围如下：

Ni：29.50～31.50，Cr：14.00～16.00，Mo：0.90～1.50，V：0.10～0.40，Ti：1.80～2.40，Al：068～0.80，B：0.0020～0.0030，Fe及不可避免的残余元素：余量；不可避免的残余元素包括：碳、硫、磷，碳含量控制在≤0.020，硫含量控制在≤0.005，磷含量控制在≤0.007；

所述的90MPa氢压机膜片用高强度耐氢脆板材的制备方法，该板材的制备具体过程如下：

（1）以磷含量低于0.007 wt.% 优质工业纯铁、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，采用热稳定性高的坩埚进行真空感应熔炼，在1530～1570℃精炼处理10～15分钟，随后依次加入硅铁、钛铁、铝铁、硼铁和脱硫剂，再进行5～15分钟精炼脱硫，在1480～1520℃浇铸铸锭；

（2）真空自耗冶炼；

（3）合金锻造；开坯锻造温度1050～1150℃，终锻温度880～1000℃，获得锻坯；在锻至最终规格前允许回炉再加热，在1050～1150℃下保温1～4h；

（4）合金热轧制；锻坯在1050～1150℃保温2～4h后进行热轧制，开坯轧制温度1050～1150℃，终轧温度850～950℃，获得4～6mm厚的热轧板材；在轧至最终规格前允许回炉再加热，在1050～1150℃下保温0.5～3h；

（5）合金冷轧制或精轧制；室温冷轧制每次退火间变形量30～70%、中间采用1020～1060℃保温15～60min去应力退火，获得0.4～0.6mm厚的冷轧板材，其晶粒度不低于6级；

（6）板材固溶处理；板材固溶处理温度控制在970～990℃、保温时间20～60min，空冷；

（7）板材小变形冷轧制；板材冷轧制变形量为10～15%；

（8）板材退火处理；板材退火处理制度为：980～1000℃保温0.5～1h；

（9）板材时效处理；板材时效处理制度为：730～750℃保温7～9h，炉冷；

板材中∑3ⁿ晶界比例不低于60%，n=1、2或3，∑≤29晶界比例不低于65%；

300℃、10MPa、体积纯度≥99.999%的高纯氢、72h的充氢处理后，板材的室温力学性能满足：屈服强度（Rp0.2）不低于600MPa，抗拉强度（Rm）不低于950MPa以上，延伸率（A）不低于20%。

2.按照权利要求1所述的90MPa氢压机膜片用高强度耐氢脆板材的制备方法，其特征在于，板材的室温力学性能满足：屈服强度（Rp0.2）不低于600MPa，抗拉强度（Rm）不低于950MPa，延伸率（A）不低于25%。

3.按照权利要求1所述的90MPa氢压机膜片用高强度耐氢脆板材的制备方法，其特征在于，板材的250℃高温力学性能满足：屈服强度（Rp0.2）不低于600MPa，抗拉强度（Rm）不低于950MPa，延伸率（A）不低于23%。

4.按照权利要求1所述的90MPa氢压机膜片用高强度耐氢脆板材的制备方法，其特征在于，板材在50%置信度下的疲劳极限不低于270MPa。

5.按照权利要求1所述的90MPa氢压机膜片用高强度耐氢脆板材的制备方法，其特征在于，时效处理后板材中的非金属夹杂物满足如下要求：细系（m），A≤0.5级，B≤0.5级，D≤1.5级，三类之和≤2.5级；粗系（m），A≤0.5级，B≤0.5级，D≤1.0级，三类之和≤1.5级；其中，A为硫化物类、B为氧化铝类、D为球状氧化物类，三类之和为A+B+D。

6.按照权利要求1所述的90MPa氢压机膜片用高强度耐氢脆板材的制备方法，其特征在于，板材固溶处理在真空或气体保护气淬热处理炉中进行，气淬介质为氩气；板材的退火处理在气体保护热处理炉中进行，保护气氛为氩气。

7.按照权利要求6所述的90MPa氢压机膜片用高强度耐氢脆板材的制备方法，其特征在于，板材时效处理采用真空或还原性气体保护热处理炉。