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領域,特別是涉及一種用于錳釩鎳合金鋼的正火工藝。
背景技術:
錳釩鎳合金鋼執(zhí)行美標a225/a225m-03,該鋼種使用mn、v、ni等合金元素來提高強度,對于d級別鋼種,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。其強度級別要求,當厚度≤75mm時,正火后屈服強度≥415mpa,抗拉強度=550mpa~725mpa。
由于鋼種存在厚度效應,隨著厚度的增加,其拉伸強度降低,但該鋼種沒有考慮厚度效應,對于厚度≤75mm的規(guī)格,均采用同一標準,如果采用相同的熱處理工藝,則當薄規(guī)格鋼板強度滿足標準要求的情況下,厚規(guī)格鋼板強度則可能無法滿足標準要求,因此需要對不同厚度規(guī)格鋼板采用不同的正火工藝。
本專利即是針對該鋼種的這個特性,對該鋼種的正火工藝進行細分,針對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)格鋼板的強度均能滿足標準要求。
在正火鋼方面,有以下資料公布:
潘濤等人在申請?zhí)枴?01510996860.x”中提到了一種390mpa級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?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度級別分別為345mpa級別和390mpa級別,與以上專利相比,本發(fā)明中提到的鋼種屈服強度在415mpa以上,抗拉強度在550mpa以上,這比已發(fā)表的專利級別要高25mpa,對于正火鋼種來說,要想使得其屈服強度穩(wěn)定在該強度下,就必須重新設計成分,重新設計正火工藝,其難度也是完全不同的。
另外,本專利根據(jù)該級別鋼種的特點,將正火工藝細化到每個厚度級別,使用最經(jīng)濟的方法,使每個厚度鋼板強度都能滿足標準要求。
張躍飛等人在申請?zhí)枴?01610871526.6”中提到了一種正火態(tài)鎳釩合金高強容器鋼及其生產(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,但是沒有將工藝細化到厚度級別,如果采用籠統(tǒng)的工藝生產(chǎn),在生產(chǎn)大厚度鋼板時,其強度級別很有可能出現(xiàn)低于標準要求的情況,而生產(chǎn)小厚度鋼板時,如果采用較高的正火工藝,又會造成不必要的能源浪費,而本專利中的詳細劃分,可以為該類鋼種的生產(chǎn)提供最詳細的工藝指導,既能保證所有厚度鋼板的強度級別達到要求,還能節(jié)省能源。
技術實現(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,對于厚度≤75mm的鋼板,均采用同一強度標準,本發(fā)明將根據(jù)鋼板的厚度進行分類,不同的厚度鋼板,采用不同的正火工藝,從而使得每個厚度鋼板的強度均能滿足標準要求。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,均為重量百分數(shù)。
該鋼種隨著正火溫度的提高,v的析出物增加,析出強化的效果增加,因此其強度增加,因此對于厚度較大的鋼板,可以采用較高的正火溫度。同時,為保證鋼板心部的充分受熱,隨著厚度的增加,其在爐時間也應該隨之增加,以保證鋼板在厚度方向上強度的均勻性。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行正火,薄規(guī)格鋼板的強度富余量過大,造成不必要的能源浪費,另外也可能造成薄規(guī)格鋼板的抗拉強度超過其標準上限。
按照厚度級別將厚度≤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℃。
在爐時間是指鋼板從進入加熱爐到離開加熱爐之間的時間,針對不同的分組,采用不同的在爐時間,分別為:分組1的在爐時間:25min~35min;分組2的在爐時間:40min~60min;分組3的在爐時間:65min~85min;分組4的在爐時間:90min~110min;分組5的在爐時間:115min~140min;
本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
(1)按照厚度進行分組,每組采用不同的正火工藝,從而使得不同厚度鋼板的強度均能滿足標準要求。
(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。
(3)該工藝簡單易行,適合現(xiàn)場實際工藝的制定和執(zhí)行,值得全行業(yè)推廣。
具體實施方式
實施方法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℃,在爐時間為30min,其屈服強度516mpa,抗拉強度690mpa,滿足標準要求。
實施方法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℃,在爐時間為55min,其屈服強度430mpa,抗拉強度615mpa,滿足標準要求。
實施方法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℃,在爐時間為100min,其屈服強度435mpa,抗拉強度620mpa,滿足標準要求。
技術特征:技術總結