一種測(cè)試熱處理工藝對(duì)Cr21Ni6Mn9N鋼性能影響的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種測(cè)試方法，屬于合金性能研究領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，液化石油氣、液化天然氣、液氧和液氨等得到廣泛應(yīng) 用，送些物質(zhì)的生產(chǎn)、儲(chǔ)存和輸送需要大量使用低溫鋼。我國(guó)低溫用鑄鋼按照合金元素含量 目前分為鑄造碳鋼、低合金鋼和高合金鋼，研究表明碳鋼及低合金鋼在低溫工況下的開(kāi)裂 問(wèn)題與鋼材的強(qiáng)度和低溫初性有關(guān)，而材料的強(qiáng)度與低溫初性與材料的化學(xué)成分、顯微組 織和鋼液質(zhì)量有關(guān)，因此目前世界各國(guó)通過(guò)合金化、熱處理等措施來(lái)開(kāi)發(fā)高強(qiáng)高初性的低 溫鑄鋼。本申請(qǐng)通過(guò)對(duì)含佩低溫鋼進(jìn)行不同工藝的熱處理，試圖達(dá)到強(qiáng)度和初度的良好 配合，從而提出合理的熱處理方案，滿(mǎn)足低溫鋼的性能要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于；提供一種測(cè)試熱處理工藝對(duì)化21Ni6Mn9N鋼性能影響的方 法，用W研究熱處理工藝對(duì)化21Ni6Mn9N鋼性能的影響，便于研究出既能夠提高強(qiáng)度又能 節(jié)約成本的綜合處理工藝。
[0004] 本發(fā)明的方案如下；一種測(cè)試熱處理工藝對(duì)化21Ni6Mn9N鋼性能影響的方法，所 述方法的步驟如下： 取合金鋼，所述合金鋼為一種含Μη低溫鋼，采用中頻感應(yīng)爐烙煉，加料順序?yàn)椋簭U鋼、 館鐵、氮鐵、媒鐵、儘鋼，出鋼前10~15 min加 Α1脫氧，出鋼前加入SiCaBa復(fù)合脫氧 劑，脫氧元素 Si、化、Ba在鋼液中相互作用形成低烙點(diǎn)的脫氧產(chǎn)物，將A1203、Mn0、N02變 成低烙點(diǎn)巧鉛酸鹽、娃鉛酸巧復(fù)相夾雜物W利于上浮，銀鐵在鋼液脫氧之后均勻地加入鋼 液中，出爐溫度要控制在1550~1570 °C，采用水玻璃砂造型并德注Y型標(biāo)準(zhǔn)試塊； 采用渾火+調(diào)質(zhì)、退火+調(diào)質(zhì)、和正火+調(diào)質(zhì)3種熱處理工藝方案對(duì)試塊分別進(jìn)行熱處 理，最后分別測(cè)試試塊性能，分析熱處理對(duì)合金鋼性能的影響。
[0005] 3種熱處理方案各選用6個(gè)沖擊試樣和3個(gè)拉伸試樣進(jìn)行試驗(yàn)，取其平均值。
[0006] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)展了熱處理工藝對(duì)化21Ni6Mn9N鋼性能的 影響的研究，得出適合產(chǎn)實(shí)際的化21Ni6Mn9N鋼的熱處理工藝基本數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)提供技術(shù) 支持，W便于在工藝編制時(shí)根據(jù)技術(shù)要求，選定工藝參數(shù)，避免邊生產(chǎn)邊試驗(yàn)，影響生產(chǎn) 任務(wù)的完成。
【附圖說(shuō)明】
[0007] 圖1是渾火+調(diào)質(zhì)態(tài)的熱處理工藝； 圖2是退火+調(diào)質(zhì)態(tài)的熱處理工藝； 圖3是正火+調(diào)質(zhì)態(tài)的熱處理工藝。
【具體實(shí)施方式】
[0008] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì) 描述。 實(shí)施例
[0009] 提供一種測(cè)試熱處理工藝對(duì)化21Ni6Mn9N鋼性能影響的方法： 試驗(yàn)鋼為一種含Μη低溫鋼。采用中頻感應(yīng)爐烙煉，合金料及原材料均嚴(yán)格進(jìn)行了烘 烤，加料順序?yàn)椋簭U鋼、館鐵、氮鐵、媒鐵、儘鋼。出鋼前10~15 min加 Α1脫氧，在出鋼 前一定要給A1203留有充分的上浮時(shí)間，W減少鋼水中A1203夾雜。出鋼前加入SiCaBa 復(fù)合脫氧劑，脫氧元素 Si、Ca、Ba在鋼液中相互作用形成低烙點(diǎn)的脫氧產(chǎn)物，將A1203、 MnO、N02等夾雜變成低烙點(diǎn)巧鉛酸鹽、娃鉛酸巧復(fù)相夾雜物W利于上浮。銀鐵在鋼液脫氧 之后均勻地加入鋼液中。出爐溫度要控制在1550~1570 °C，采用水玻璃砂造型并德注 Y型標(biāo)準(zhǔn)試塊。
[0010] 熱處理工藝設(shè)計(jì)：材料的強(qiáng)度和初度是一對(duì)矛盾的指標(biāo)，因此對(duì)于要求有一定綜 合力學(xué)性能的鑄鋼件特別是低溫鑄鋼必須按強(qiáng)初化的原則來(lái)正確選擇熱處理工藝。一般來(lái) 說(shuō)，在強(qiáng)度和硬度相同條件下，具有高溫回火索氏體組織的鋼其沖擊初性最好，貝氏體組織 較差，珠光體組織最差。所W，低溫鋼的調(diào)質(zhì)處理比其它熱處理更為理想。其次，細(xì)晶粒度 的鋼其脆性轉(zhuǎn)變溫度也較低，為了得到高的低溫初性采用多次渾火，多次渾火可W促使鋼 的晶粒細(xì)小考慮到退火和正火作為預(yù)先熱處理也可W實(shí)現(xiàn)細(xì)化晶粒的目的，為最終熱處理 提供合適的組織狀態(tài)，本試驗(yàn)擬采用渾火+調(diào)質(zhì)、退火+調(diào)質(zhì)、和正火+調(diào)質(zhì)3種熱處 理工藝方案，其具體工藝見(jiàn)圖1、圖2和圖3。
[0011] 合金性能測(cè)試；3種熱處理方案各選用6個(gè)沖擊試樣（-20 °C、-40 °C )和3 個(gè)拉伸試樣進(jìn)行試驗(yàn)，取其平均值，試驗(yàn)鋼力學(xué)性能如表1所示。
[0012] 由表1可知，3種熱處理狀態(tài)中，渾火+調(diào)質(zhì)態(tài)的力學(xué)性能最好，退火+調(diào)質(zhì) 態(tài)的力學(xué)性能最差，正火+調(diào)質(zhì)態(tài)的力學(xué)性能與渾火+調(diào)質(zhì)態(tài)的相差較小。送與3種熱 處理狀態(tài)下試樣的組織密切相關(guān)，渾火+調(diào)質(zhì)態(tài)回火索氏體組織中均為細(xì)小的多邊形鐵 素體，正火+調(diào)質(zhì)態(tài)組織與渾火+調(diào)質(zhì)態(tài)基本相似，但是有部分板條狀組織，因此正火+ 調(diào)質(zhì)態(tài)力學(xué)性能比渾火+調(diào)質(zhì)態(tài)稍差，退火+調(diào)質(zhì)態(tài)組織與渾火+調(diào)質(zhì)態(tài)、正火+調(diào)質(zhì) 態(tài)相比，板條狀組織居多，多邊形鐵素體較少，晶粒相對(duì)粗大，因此退火+調(diào)質(zhì)態(tài)各項(xiàng)力學(xué) 性能最差。
[0013] 結(jié)論；3種熱處理工藝中渾火+調(diào)質(zhì)工藝的性能最優(yōu)，正火+調(diào)質(zhì)略有降低，退 火+調(diào)質(zhì)最差。含佩低溫鋼渾火+調(diào)質(zhì)處理后，-20 °C、-40 °C夏比沖擊功Ακν分別達(dá) 到45. 7 J和29. 9 J，抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和斷后伸長(zhǎng)率分別為1010 MPa、910 MPa和 19. 5%〇
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種測(cè)試熱處理工藝對(duì)Cr21Ni6Mn9N鋼性能影響的方法，其特征在于所述方法的步 驟如下： 取合金鋼，所述合金鋼為一種含Μη低溫鋼，采用中頻感應(yīng)爐熔煉，加料順序?yàn)椋簭U鋼、 鉻鐵、氮鐵、鎳鐵、錳鋼，出鋼前10~15 min加 Α1脫氧，出鋼前加入SiCaBa復(fù)合脫氧 劑，脫氧元素 Si、Ca、Ba在鋼液中相互作用形成低熔點(diǎn)的脫氧產(chǎn)物，將A1203、Mn0、N02變 成低熔點(diǎn)鈣鋁酸鹽、硅鋁酸鈣復(fù)相夾雜物以利于上浮，鈮鐵在鋼液脫氧之后均勻地加入鋼 液中，出爐溫度要控制在1550~1570 °C，采用水玻璃砂造型并澆注Y型標(biāo)準(zhǔn)試塊； 采用淬火+調(diào)質(zhì)、退火+調(diào)質(zhì)、和正火+調(diào)質(zhì)3種熱處理工藝方案對(duì)試塊分別進(jìn)行熱處 理，最后分別測(cè)試試塊性能，分析熱處理對(duì)合金鋼性能的影響。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種測(cè)試熱處理工藝對(duì)Cr21Ni6Mn9N鋼性能影響的方法，其特 征在于：3種熱處理方案各選用6個(gè)沖擊試樣和3個(gè)拉伸試樣進(jìn)行試驗(yàn)，取其平均值。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種測(cè)試熱處理工藝對(duì)Cr21Ni6Mn9N鋼性能影響的方法，取合金鋼，熔煉，加料順序?yàn)?廢鋼、鉻鐵、氮鐵、鎳鐵、錳鋼，出鋼前加Al脫氧，出鋼前加入SiCaBa復(fù)合脫氧劑，脫氧元素Si、Ca、Ba在鋼液中相互作用形成低熔點(diǎn)的脫氧產(chǎn)物，將Al2O3、MnO、NO2變成低熔點(diǎn)鈣鋁酸鹽、硅鋁酸鈣復(fù)相夾雜物以利于上浮，鈮鐵在鋼液脫氧之后均勻地加入鋼液中，澆注試塊；采用淬火+調(diào)質(zhì)、退火+調(diào)質(zhì)、和正火+調(diào)質(zhì)3種熱處理工藝方案對(duì)試塊分別進(jìn)行熱處理，最后分別測(cè)試試塊性能，分析熱處理對(duì)合金鋼性能的影響。用以研究熱處理工藝對(duì)Cr21Ni6Mn9N鋼性能的影響，便于研究出既能夠提高強(qiáng)度又能節(jié)約成本的綜合處理工藝。本發(fā)明屬于合金性能研究領(lǐng)域。
【IPC分類(lèi)】C21D6/00, C21D1/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105525076
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410512526
【發(fā)明人】賈艷陽(yáng)
【申請(qǐng)人】賈艷陽(yáng)
【公開(kāi)日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2014年9月29日