本發(fā)明屬于特殊鋼冶金技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼及其冶煉方法。
背景技術(shù):
核能的發(fā)展已經(jīng)到了第IX代,反應(yīng)堆內(nèi)的工作環(huán)境變的更加嚴(yán)酷,材料尤其是第一壁/包殼材料是實(shí)現(xiàn)第四代核反應(yīng)堆“高效、安全、經(jīng)濟(jì)”運(yùn)行的關(guān)鍵性問(wèn)題。低活化鐵素體/馬氏體鋼(RAFM)因其具有較低的輻照腫脹率、熱膨脹系數(shù)和較高熱導(dǎo)率以及良好的機(jī)械性能,被選為聚變反應(yīng)堆包層的首選結(jié)構(gòu)候選材料,這些材料在300~500℃時(shí)具有較高的導(dǎo)熱率及抗中子輻照損傷的能力。但其高溫強(qiáng)度不足(運(yùn)行最高溫度僅能達(dá)到550℃)及容易產(chǎn)生氦脆等缺點(diǎn),極大的限制了其在聚變堆第一壁以及第IV代裂變快堆包殼等關(guān)鍵部位的使用。由于低活性的要求,可添加的合金元素有限,單純通過(guò)合金化的方法很難大幅提高其性能。
氧化物彌散強(qiáng)化(ODS)被認(rèn)為是提高材料使用溫度范圍的有效技術(shù),為提高RAFM鋼的高溫強(qiáng)度,近年來(lái)世界各國(guó)科學(xué)家均開始研究在低活化鐵素體/馬氏體鋼(RAFM)基體中添加Y2O3制備氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼(ODS-RAFM)。鋼中納米析出相(富Y-Ti-O相)對(duì)位錯(cuò)具有強(qiáng)的釘扎作用,可顯著提高材料的高溫強(qiáng)度及高溫蠕變強(qiáng)度,同時(shí)Y2O3可以捕獲輻照產(chǎn)生的空位或He原子,減少輻照造成的損傷。ODS鋼制備的關(guān)鍵是將細(xì)小的氧化物質(zhì)點(diǎn)均勻分散在基體中,中國(guó)專利CN101328562A公布的氧化物彌散強(qiáng)化低活化馬氏體鋼材料及其制備方法將CLAM鋼粉、Y2O3粉和Ti粉均勻混合后置于密封容器中除氣,其后在高純氬氣保護(hù)下機(jī)械合金化,等靜壓或熱壓燒結(jié)致密化成型,繼而進(jìn)行熱擠壓或鍛造軋制等加工成型制備所需型材。制備的合金具有抗強(qiáng)中子輻照、高溫性能優(yōu)良和低活化等特點(diǎn)。中國(guó)專利CN102828097A公布的用機(jī)械合金化法制備含氮ODS無(wú)鎳奧氏體合金的方法,以Fe、Cr、Mn、W、Ti、Al的純金屬元素粉末與納米Y2O3粉末按Cr:17~20%,Mn:18~22%,W:1.5~2.5%,Al:2~4%,Ti:0.5~1.0%,Y2O3:0.3-0.6%,余量為Fe混合,裝入臥式行星式高能球磨機(jī)中進(jìn)行機(jī)械合金化,其后燒結(jié)得到含氮ODS無(wú)鎳奧氏體合金,可在很大程度上改善無(wú)鎳奧氏體不銹鋼在高溫環(huán)境下的服役能力。
以上機(jī)械合金化的工藝制備ODS鋼,可在一定程度上提高合金的高溫性能,但是由于采用的機(jī)械合金化設(shè)備不同和需控制的工藝參數(shù)較多,造成目前機(jī)械合金化工藝的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性較差,很難形成統(tǒng)一的操作標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。且該工藝存在著固有的粉末易污染和氧化及成品密實(shí)度低、缺陷較多等問(wèn)題,很難制備出潔凈度相同、組織和性能相同的鋼。同時(shí)缺乏大型機(jī)械合金化及成型設(shè)備,使ODS鋼的工業(yè)化應(yīng)用受到阻礙。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述問(wèn)題,本發(fā)明提供一種氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼(ODS-RAFM)及其冶煉方法,經(jīng)過(guò)備料、真空感應(yīng)熔煉、澆注、鍛造和電渣熔融工藝,制得ODS-RAFM,具有純度高、冶煉方法穩(wěn)定、滿足大型核電設(shè)備所需的大規(guī)格ODS鋼。
一種氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼,包括的原料及其質(zhì)量百分比為:電解鉻(8.9~9.1%)、電解錳(0.4~0.5%)、高純硅(0.05~0.08%)、高純石墨(0.08~0.12%)、金屬鎢(1.4~1.6%)、金屬鉭(0.1%)、金屬釩(0.18~0.22%)、海綿鈦(0.1~0.25%)、高純稀土釔(0.2~0.5%)、氧化鐵皮(1%),余量為高純低硫低磷生鐵。
所述的原料中,高純低硫低磷生鐵含有的成分及其質(zhì)量百分比要求如下:S≤0.005%、P≤0.01%、Al≤0.01%、Fe≥99.9%、余量為雜質(zhì),雜質(zhì)≤0.08%。其余原料的合金純度≥99.9%。
所述的氧化鐵皮,保證了合金中有足夠的氧含量。
加入的海綿鈦和稀土釔,保證了鋼液中可以生成有效粒子Y2TiO5和/或Y2Ti2O7。
一種氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼的冶煉方法,包括以下步驟:
步驟1,備料
按氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼的組分配比,稱取原料,其中,稀土釔去除表面氧化層;
步驟2,真空感應(yīng)熔煉
將金屬鉻、金屬鎢、金屬鉭、石墨碳、氧化鐵皮及高純鐵混合,進(jìn)行真空精煉,得到難熔金屬熔體;按時(shí)間間隔1~3min,依次向難熔金屬熔體中加入高純硅、電解錳、金屬釩、海綿鈦、高純稀土釔進(jìn)行合金化,高純稀土釔加入后,再合金化5~10min,得到合金熔體;其中,真空精煉的工藝參數(shù)為,真空度為5~10Pa,精煉時(shí)間為50~60min;
步驟3,澆鑄
在氬氣保護(hù)氣氛下,將合金熔體進(jìn)行澆鑄,得到鑄錠,其中,澆注過(guò)熱度控制在50~60℃;
澆鑄完成后,將鑄錠置于保溫爐內(nèi)緩慢冷卻至190~210℃后,空冷至室溫,得到冷卻后的鑄錠,其中,緩慢冷卻的冷卻速度控制在10~20℃/min。
步驟4,鍛造
將冷卻后的鑄錠,在1100~1200℃下高溫?cái)U(kuò)散均勻化1~1.5h,將鋼錠鍛造為Φ(45~60)cm的鋼棒;
步驟5,電渣重熔
將鋼棒作為電渣重熔的電極,在氬氣保護(hù)下,采用電渣重熔方法進(jìn)行精煉,制得氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼;其中,電渣重熔的工藝參數(shù)為:電渣渣系為三元渣系:CaF2∶Al2O3∶Y2O3=7∶3∶(0.1~0.2);結(jié)晶器出水溫度:35~40℃。
所述的步驟1中,所述的稀土釔在使用前去除表面氧化層,目的在于,防止加入后造成鋼液黏稠。
所述的步驟2中,所述的真空精煉的目的在于,保證難熔金屬熔化及去除合金中的氣體。
所述的步驟2中,所述的真空熔煉的裝置為真空感應(yīng)爐,方法是將物料置于真空感應(yīng)爐的坩堝內(nèi)。
所述的步驟3中,所述的緩慢冷卻的目的在于,防止熱應(yīng)力裂紋出現(xiàn)引起鍛裂現(xiàn)象出現(xiàn)。
所述的步驟4中,所述的鍛造,開鍛溫度1100~1200℃,終鍛溫度900~1150℃。
所述的步驟5中,電渣重熔的設(shè)備為電渣爐。
所述的步驟5中,所述的電渣重熔方法中,冶煉電流:2000~2750A;冶煉電壓:40~50V;其中,冶煉電流I=S·(55/d電極+0.05),I為電流,S為自耗電極的橫斷面面積(mm2),d電極為電極直徑(cm)。
所述的步驟5中,所述的渣量為電極質(zhì)量的0.2~0.5%。
冶煉方法中,真空感應(yīng)熔煉的目的是采用直接合金化工藝在鋼中生成1012~1013個(gè)/m3微米級(jí)及1019~1021個(gè)/m3的納米級(jí)Y-Ti-O相粒子,電渣重熔的目的是去除鋼中微米級(jí)Y-Ti-O相,使鋼中殘留納米級(jí)Y-Ti-O相。
本發(fā)明的一種氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼及其冶煉方法,相比于現(xiàn)有技術(shù),其有益效果為:
1.本發(fā)明的氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼,原料加入氧化鐵皮,保證了合金中有足夠的氧含量,為200~300×10-6;
2.本發(fā)明的冶煉方法中,將稀土釔去除表面氧化層,有效的降低熔煉后的鋼液粘度;真空熔煉工藝采用不易燒損的原料先熔煉,再加入其他原料熔煉的分段熔煉工藝,保證難熔金屬熔化,并去除了合金中的氣體。
3.本發(fā)明的冶煉方法中,真空感應(yīng)工藝使鋼中生成大量微米及納米級(jí)有效粒子(Y2TiO5或Y2Ti2O7),電渣重熔工藝去除鋼中微米級(jí)粒子保留鋼中的納米級(jí)粒子,保證了細(xì)小的氧化物質(zhì)點(diǎn)均勻分散在基體中,制備的氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼具有致密度高、成分均勻、耗能少等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1
一種氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼,包括的原料及其質(zhì)量百分比為:電解鉻(8.9%)、電解錳(0.48%)、高純硅(0.06%)、高純石墨(0.11%)、金屬鎢(1.45%)、金屬鉭(0.1%)、金屬釩(0.19%)、海綿鈦(0.15%)、高純稀土釔(0.3%)、氧化鐵皮(1%),余量為高純低硫低磷生鐵;
所述的原料中,高純低硫低磷生鐵含有的成分及其質(zhì)量百分比要求如下:S≤0.005%、P≤0.01%、Al≤0.01%、Fe≥99.9%、余量為雜質(zhì),雜質(zhì)≤0.08%。其余原料的合金純度≥99.9%。
一種氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼的冶煉方法,包括以下步驟:
步驟1,備料
按氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼的組分配比,稱取原料,其中,稀土釔去除表面氧化層;
步驟2,真空感應(yīng)熔煉
將金屬鉻、金屬鎢、金屬鉭、石墨碳、氧化鐵皮及高純鐵置于真空感應(yīng)爐坩堝內(nèi),真空精煉,得到難熔金屬熔體;按時(shí)間間隔2min,依次向難熔金屬熔體中加入高純硅、電解錳、金屬釩、海綿鈦、高純稀土釔進(jìn)行合金化,高純稀土釔加入后,再合金化5min,得到合金熔體;其中,真空精煉的工藝參數(shù)為,真空度為8Pa,精煉時(shí)間為55min;
步驟3,澆鑄
在氬氣保護(hù)氣氛下,將合金熔體進(jìn)行澆鑄,得到鑄錠,其中,澆注過(guò)熱度控制在55℃;
澆鑄完成后,將鑄錠置于保溫爐內(nèi)緩慢冷卻至200℃后,空冷至室溫,得到冷卻后的鑄錠,其中,緩慢冷卻的冷卻速度控制在15℃/min。
步驟4,鍛造
將冷卻后的鑄錠,在1200℃下高溫?cái)U(kuò)散均勻化1h,開鍛溫度為1250℃,終鍛溫度1150℃,將鋼錠鍛造為Φ45cm的鋼棒;
步驟5,電渣重熔
將鋼棒作為電渣重熔的電極,在電渣爐中,氬氣保護(hù)下,采用電渣重熔方法進(jìn)行精煉,制得氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼;其中,電渣重熔的工藝參數(shù)為:電渣渣系為三元渣系:CaF2∶Al2O3∶Y2O3=7∶3∶0.15;渣量按電極質(zhì)量的0.25%控制;冶煉電流:I=2000A;冶煉電壓:45V;結(jié)晶器出水溫度:38℃。
實(shí)施例2
一種氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼,包括的原料及其質(zhì)量百分比為:電解鉻(8.9%)、電解錳(0.5%)、高純硅(0.08%)、高純石墨(0.12%)、金屬鎢(1.6%)、金屬鉭(0.1%)、金屬釩(0.18%)、海綿鈦(0.25%)、高純稀土釔(0.25%)、氧化鐵皮(1%),余量為高純低硫低磷生鐵;
所述的原料中,高純低硫低磷生鐵含有的成分及其質(zhì)量百分比要求如下:S≤0.005%、P≤0.01%、Al≤0.01%、Fe≥99.9%、余量為雜質(zhì),雜質(zhì)≤0.08%。其余原料的合金純度≥99.9%。
一種氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼的冶煉方法,包括以下步驟:
步驟1,備料
按氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼的組分配比,稱取原料,其中,稀土釔去除表面氧化層;
步驟2,真空感應(yīng)熔煉
將金屬鉻、金屬鎢、金屬鉭、石墨碳、氧化鐵皮及高純鐵置于真空感應(yīng)爐坩堝內(nèi),真空精煉,得到難熔金屬熔體;按時(shí)間間隔1min,依次向難熔金屬熔體中加入高純硅、電解錳、金屬釩、海綿鈦、高純稀土釔進(jìn)行合金化,高純稀土釔加入后,再合金化10min,得到合金熔體;其中,真空精煉的工藝參數(shù)為,真空度為10Pa,精煉時(shí)間為60min;
步驟3,澆鑄
在氬氣保護(hù)氣氛下,將合金熔體進(jìn)行澆鑄,得到鑄錠,其中,澆注過(guò)熱度控制在60℃;
澆鑄完成后,將鑄錠置于保溫爐內(nèi)緩慢冷卻至190℃后,空冷至室溫,得到冷卻后的鑄錠,其中,緩慢冷卻的冷卻速度控制在20℃/min。
步驟4,鍛造
將冷卻后的鑄錠,在1100℃下高溫?cái)U(kuò)散均勻化1.5h,開鍛溫度為1150℃,終鍛溫度為900℃,將鋼錠鍛造為Φ50cm的鋼棒;
步驟5,電渣重熔
將鋼棒作為電渣重熔的電極,在電渣爐中,氬氣保護(hù)下,采用電渣重熔方法進(jìn)行精煉,制得氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼;其中,電渣重熔的工藝參數(shù)為:電渣渣系為三元渣系:CaF2∶Al2O3∶Y2O3=7∶3∶0.1;渣量按電極質(zhì)量的0.2%控制;冶煉電流:I=2250A;冶煉電壓:50V;結(jié)晶器出水溫度:40℃。
實(shí)施例3
一種氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼,包括的原料及其質(zhì)量百分比為:電解鉻(9.1%)、電解錳(0.5%)、高純硅(0.08%)、高純石墨(0.08%)、金屬鎢(1.4%)、金屬鉭(0.1%)、金屬釩(0.22%)、海綿鈦(0.20%)、高純稀土釔(0.40%)、氧化鐵皮(1%),余量為高純低硫低磷生鐵;
所述的原料中,高純低硫低磷生鐵含有的成分及其質(zhì)量百分比要求如下:S≤0.005%、P≤0.01%、Al≤0.01%、Fe≥99.9%、余量為雜質(zhì),雜質(zhì)≤0.08%。其余原料的合金純度≥99.9%。
一種氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼的冶煉方法,包括以下步驟:
步驟1,備料
按氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼的組分配比,稱取原料,其中,稀土釔去除表面氧化層;
步驟2,真空感應(yīng)熔煉
將金屬鉻、金屬鎢、金屬鉭、石墨碳、氧化鐵皮及高純鐵置于真空感應(yīng)爐坩堝內(nèi),真空精煉,得到難熔金屬熔體;按時(shí)間間隔3min,依次向難熔金屬熔體中加入高純硅、電解錳、金屬釩、海綿鈦、高純稀土釔進(jìn)行合金化,高純稀土釔加入后,再合金化7min,得到合金熔體;其中,真空精煉的工藝參數(shù)為,真空度為5Pa,精煉時(shí)間為50min;
所述的步驟2中,所述的真空精煉的目的在于,保證難熔金屬熔化及去除合金中的氣體。
步驟3,澆鑄
在氬氣保護(hù)氣氛下,將合金熔體進(jìn)行澆鑄,得到鑄錠,其中,澆注過(guò)熱度控制在50℃;
澆鑄完成后,將鑄錠置于保溫爐內(nèi)緩慢冷卻至210℃后,空冷至室溫,得到冷卻后的鑄錠,其中,緩慢冷卻的冷卻速度控制在10℃/min。
所述的步驟3中,所述的緩慢冷卻的目的在于,防止熱應(yīng)力裂紋出現(xiàn)引起鍛裂現(xiàn)象出現(xiàn)。
步驟4,鍛造
將冷卻后的鑄錠,在1200℃下高溫?cái)U(kuò)散均勻化1h,開鍛溫度為1150℃,終鍛溫度90℃,將鋼錠鍛造為Φ45cm的鋼棒;
步驟5,電渣重熔
將鋼棒作為電渣重熔的電極,在電渣爐中,氬氣保護(hù)下,采用電渣重熔方法進(jìn)行精煉,制得氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼;其中,電渣重熔的工藝參數(shù)為:電渣渣系為三元渣系:CaF2∶Al2O3∶Y2O3=7∶3∶0.2;渣量按電極質(zhì)量的0.5%控制;冶煉電流:I=2750A;冶煉電壓:40V;結(jié)晶器出水溫度:35℃。
實(shí)施例4
一種氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼,包括的原料及其質(zhì)量百分比為:電解鉻(9.1%)、電解錳(0.4%)、高純硅(0.05%)、高純石墨(0.08%)、金屬鎢(1.4%)、金屬鉭(0.1%)、金屬釩(0.22%)、海綿鈦(0.10%)、高純稀土釔(0.20%)、氧化鐵皮(1%),余量為高純低硫低磷生鐵;
所述的原料中,高純低硫低磷生鐵含有的成分及其質(zhì)量百分比要求如下:S≤0.005%、P≤0.01%、Al≤0.01%、Fe≥99.9%、余量為雜質(zhì),雜質(zhì)≤0.08%。其余原料的合金純度≥99.9%。
一種氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼的冶煉方法,包括以下步驟:
步驟1,備料
按氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼的組分配比,稱取原料,其中,稀土釔去除表面氧化層;
步驟2,真空感應(yīng)熔煉
將金屬鉻、金屬鎢、金屬鉭、石墨碳、氧化鐵皮及高純鐵置于真空感應(yīng)爐坩堝內(nèi),真空精煉,得到難熔金屬熔體;按時(shí)間間隔2min,依次向難熔金屬熔體中加入高純硅、電解錳、金屬釩、海綿鈦、高純稀土釔進(jìn)行合金化,高純稀土釔加入后,再合金化7min,得到合金熔體;其中,真空精煉的工藝參數(shù)為,真空度為6Pa,精煉時(shí)間為55min;
所述的步驟2中,所述的真空精煉的目的在于,保證難熔金屬熔化及去除合金中的氣體。
步驟3,澆鑄
在氬氣保護(hù)氣氛下,將合金熔體進(jìn)行澆鑄,得到鑄錠,其中,澆注過(guò)熱度控制在55℃;
澆鑄完成后,將鑄錠置于保溫爐內(nèi)緩慢冷卻至200℃后,空冷至室溫,得到冷卻后的鑄錠,其中,緩慢冷卻的冷卻速度控制在15℃/min。
所述的步驟3中,所述的緩慢冷卻的目的在于,防止熱應(yīng)力裂紋出現(xiàn)引起鍛裂現(xiàn)象出現(xiàn)。
步驟4,鍛造
將冷卻后的鑄錠,在1200℃下高溫?cái)U(kuò)散均勻化1h,開鍛溫度為1150℃,終鍛溫度90℃,將鋼錠鍛造為Φ45cm的鋼棒;
步驟5,電渣重熔
將鋼棒作為電渣重熔的電極,在電渣爐中,氬氣保護(hù)下,采用電渣重熔方法進(jìn)行精煉,制得氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼;其中,電渣重熔的工藝參數(shù)為:電渣渣系為三元渣系:CaF2∶Al2O3∶Y2O3=7∶3:0.2;渣量按電極質(zhì)量的0.5%控制;冶煉電流:I=2750A;冶煉電壓:40V;結(jié)晶器出水溫度:35℃。
實(shí)施例4
一種氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼,包括的原料及其質(zhì)量百分比為:電解鉻(9.1%)、電解錳(0.4%)、高純硅(0.05%)、高純石墨(0.08%)、金屬鎢(1.4%)、金屬鉭(0.1%)、金屬釩(0.22%)、海綿鈦(0.25%)、高純稀土釔(0.50%)、氧化鐵皮(1%),余量為高純低硫低磷生鐵;
所述的原料中,高純低硫低磷生鐵含有的成分及其質(zhì)量百分比要求如下:S≤0.005%、P≤0.01%、Al≤0.01%、Fe≥99.9%、余量為雜質(zhì),雜質(zhì)≤0.08%。其余原料的合金純度≥99.9%。
一種氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼的冶煉方法,包括以下步驟:
步驟1,備料
按氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼的組分配比,稱取原料,其中,稀土釔去除表面氧化層;
步驟2,真空感應(yīng)熔煉
將金屬鉻、金屬鎢、金屬鉭、石墨碳、氧化鐵皮及高純鐵置于真空感應(yīng)爐坩堝內(nèi),真空精煉,得到難熔金屬熔體;按時(shí)間間隔2min,依次向難熔金屬熔體中加入高純硅、電解錳、金屬釩、海綿鈦、高純稀土釔進(jìn)行合金化,高純稀土釔加入后,再合金化7min,得到合金熔體;其中,真空精煉的工藝參數(shù)為,真空度為6Pa,精煉時(shí)間為55min;
所述的步驟2中,所述的真空精煉的目的在于,保證難熔金屬熔化及去除合金中的氣體。
步驟3,澆鑄
在氬氣保護(hù)氣氛下,將合金熔體進(jìn)行澆鑄,得到鑄錠,其中,澆注過(guò)熱度控制在55℃;
澆鑄完成后,將鑄錠置于保溫爐內(nèi)緩慢冷卻至200℃后,空冷至室溫,得到冷卻后的鑄錠,其中,緩慢冷卻的冷卻速度控制在15℃/min。
所述的步驟3中,所述的緩慢冷卻的目的在于,防止熱應(yīng)力裂紋出現(xiàn)引起鍛裂現(xiàn)象出現(xiàn)。
步驟4,鍛造
將冷卻后的鑄錠,在1200℃下高溫?cái)U(kuò)散均勻化1h,開鍛溫度為1150℃,終鍛溫度90℃,將鋼錠鍛造為Φ45cm的鋼棒;
步驟5,電渣重熔
將鋼棒作為電渣重熔的電極,在電渣爐中,氬氣保護(hù)下,采用電渣重熔方法進(jìn)行精煉,制得氧化物彌散強(qiáng)化低活化鐵素體/馬氏體鋼;其中,電渣重熔的工藝參數(shù)為:電渣渣系為三元渣系:CaF2∶Al2O3∶Y2O3=7∶3∶0.2;渣量按電極質(zhì)量的0.5%控制;冶煉電流:I=2750A;冶煉電壓:40V;結(jié)晶器出水溫度:35℃。