一種用于錳釩鎳合金鋼的正火工藝的制作方法
本發(fā)明屬于金屬熱處理技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種用于錳釩鎳合金鋼的正火工藝。
背景技術(shù):
錳釩鎳合金鋼執(zhí)行美標(biāo)a225/a225m-03,該鋼種使用mn、v、ni等合金元素來提高強(qiáng)度,對(duì)于d級(jí)別鋼種,其成分體系為c≤0.20%,si=0.10%~0.50%,mn≤1.70%,v=0.10%~0.18%,ni=0.40%~0.70%,p≤0.035%,s≤0.035%,其余為fe和不可避免殘余元素。該鋼種的熱處理工藝要求為正火。其強(qiáng)度級(jí)別要求,當(dāng)厚度≤75mm時(shí),正火后屈服強(qiáng)度≥415mpa,抗拉強(qiáng)度=550mpa~725mpa。
由于鋼種存在厚度效應(yīng),隨著厚度的增加,其拉伸強(qiáng)度降低,但該鋼種沒有考慮厚度效應(yīng),對(duì)于厚度≤75mm的規(guī)格,均采用同一標(biāo)準(zhǔn),如果采用相同的熱處理工藝,則當(dāng)薄規(guī)格鋼板強(qiáng)度滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的情況下,厚規(guī)格鋼板強(qiáng)度則可能無法滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,因此需要對(duì)不同厚度規(guī)格鋼板采用不同的正火工藝。
本專利即是針對(duì)該鋼種的這個(gè)特性,對(duì)該鋼種的正火工藝進(jìn)行細(xì)分,針對(duì)不同的厚度采用不同的工藝參數(shù),從而保證不同厚度規(guī)格鋼板的強(qiáng)度均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
在正火鋼方面,有以下資料公布:
潘濤等人在申請(qǐng)?zhí)枴?01510996860.x”中提到了一種390mpa級(jí)正火型微合金化鋼板中提到了一種正火工藝。
車馬俊等人在申請(qǐng)?zhí)枴?01410426480.8”中提到了一種低合金高效正火的熱處理方法中,提到了一種正火工藝。
這兩種專利的鋼種強(qiáng)度級(jí)別分別為345mpa級(jí)別和390mpa級(jí)別,與以上專利相比,本發(fā)明中提到的鋼種屈服強(qiáng)度在415mpa以上,抗拉強(qiáng)度在550mpa以上,這比已發(fā)表的專利級(jí)別要高25mpa,對(duì)于正火鋼種來說,要想使得其屈服強(qiáng)度穩(wěn)定在該強(qiáng)度下,就必須重新設(shè)計(jì)成分,重新設(shè)計(jì)正火工藝,其難度也是完全不同的。
另外,本專利根據(jù)該級(jí)別鋼種的特點(diǎn),將正火工藝細(xì)化到每個(gè)厚度級(jí)別,使用最經(jīng)濟(jì)的方法,使每個(gè)厚度鋼板強(qiáng)度都能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
張躍飛等人在申請(qǐng)?zhí)枴?01610871526.6”中提到了一種正火態(tài)鎳釩合金高強(qiáng)容器鋼及其生產(chǎn)方法中,提到了一種正火工藝。
該專利提到了正火態(tài)鎳釩合金鋼的正火工藝,但是沒有將工藝細(xì)化到厚度級(jí)別,如果采用籠統(tǒng)的工藝生產(chǎn),在生產(chǎn)大厚度鋼板時(shí),其強(qiáng)度級(jí)別很有可能出現(xiàn)低于標(biāo)準(zhǔn)要求的情況,而生產(chǎn)小厚度鋼板時(shí),如果采用較高的正火工藝,又會(huì)造成不必要的能源浪費(fèi),而本專利中的詳細(xì)劃分,可以為該類鋼種的生產(chǎn)提供最詳細(xì)的工藝指導(dǎo),既能保證所有厚度鋼板的強(qiáng)度級(jí)別達(dá)到要求,還能節(jié)省能源。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在提供一種用于錳釩鎳合金鋼的正火工藝,該類鋼種沒有考慮厚度效應(yīng),對(duì)于厚度≤75mm的鋼板,均采用同一強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn),本發(fā)明將根據(jù)鋼板的厚度進(jìn)行分類,不同的厚度鋼板,采用不同的正火工藝,從而使得每個(gè)厚度鋼板的強(qiáng)度均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。該鋼種成分體系為c≤0.20%,si=0.10%~0.50%,mn≤1.70%,v=0.10%~0.18%,ni=0.40%~0.70%,p≤0.035%,s≤0.035%,其余為fe和不可避免殘余元素,均為重量百分?jǐn)?shù)。
該鋼種隨著正火溫度的提高,v的析出物增加,析出強(qiáng)化的效果增加,因此其強(qiáng)度增加,因此對(duì)于厚度較大的鋼板,可以采用較高的正火溫度。同時(shí),為保證鋼板心部的充分受熱,隨著厚度的增加,其在爐時(shí)間也應(yīng)該隨之增加,以保證鋼板在厚度方向上強(qiáng)度的均勻性。另外如果薄規(guī)格鋼板和厚規(guī)格鋼板均采用較高的正火溫度進(jìn)行正火,薄規(guī)格鋼板的強(qiáng)度富余量過大,造成不必要的能源浪費(fèi),另外也可能造成薄規(guī)格鋼板的抗拉強(qiáng)度超過其標(biāo)準(zhǔn)上限。
按照厚度級(jí)別將厚度≤75mm的鋼板分成五組,厚度用字母d來表示,用數(shù)字下標(biāo)來區(qū)分分組,則分組方法為:分組1:6<d1≤15mm;分組2:15mm<d2≤30mm;分組3:30mm<d3≤45mm;分組4:45mm<d4≤60mm;分組5:60mm<d5≤75mm。
針對(duì)不同的分組,采用不同的正火溫度,正火溫度分別為:分組1和分組2的正火溫度區(qū)間為:840℃~870℃;分組3和分組4的正火溫度區(qū)間為:871℃~900℃;分組5的正火溫度區(qū)間為:901℃~920℃。
在爐時(shí)間是指鋼板從進(jìn)入加熱爐到離開加熱爐之間的時(shí)間,針對(duì)不同的分組,采用不同的在爐時(shí)間,分別為:分組1的在爐時(shí)間:25min~35min;分組2的在爐時(shí)間:40min~60min;分組3的在爐時(shí)間:65min~85min;分組4的在爐時(shí)間:90min~110min;分組5的在爐時(shí)間:115min~140min;
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)按照厚度進(jìn)行分組,每組采用不同的正火工藝,從而使得不同厚度鋼板的強(qiáng)度均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
(2)不同厚度采用不同正火溫度,可以避免不必要的能源浪費(fèi)。
(3)該工藝簡(jiǎn)單易行,適合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工藝的制定和執(zhí)行,值得全行業(yè)推廣。
具體實(shí)施方式
實(shí)施方法1:鋼種成分為:c=0.16%,mn=1.50%,si=0.40%,v=0.15%,ni=0.60%p=0.013%,s=0.0055%,其余為fe和不可避免殘余元素。
鋼板厚度為10mm,其正火溫度采用860℃,在爐時(shí)間為30min,其屈服強(qiáng)度516mpa,抗拉強(qiáng)度690mpa,滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
實(shí)施方法2:鋼種成分為:c=0.16%,mn=1.50%,si=0.40%,v=0.15%,ni=0.60%p=0.013%,s=0.0055%,其余為fe和不可避免殘余元素。
鋼板厚度為30mm,其正火溫度采用860℃,在爐時(shí)間為55min,其屈服強(qiáng)度430mpa,抗拉強(qiáng)度615mpa,滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
實(shí)施方法3:鋼種成分為:c=0.155%,mn=1.60%,si=0.35%,v=0.16%,ni=0.55%,p=0.015%,s=0.0070%,其余為fe和不可避免殘余元素。
鋼板厚度為50mm,其正火溫度采用900℃,在爐時(shí)間為100min,其屈服強(qiáng)度435mpa,抗拉強(qiáng)度620mpa,滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
技術(shù)特征:技術(shù)總結(jié)