后的鑄錠在A3溫度以上進(jìn)行高溫淬火；
[0048] 更優(yōu)選地，所述A3溫度為720-770 °C。最優(yōu)選地，所述A3溫度為740 °C。
[0049] 更優(yōu)選地，高溫淬火的條件為：溫度：850± 1°C ;時(shí)間：60± 1分鐘。
[0050] b)然后，將經(jīng)步驟a)高溫淬火后的鑄錠在兩相區(qū)保溫后淬火；
[0051] 更優(yōu)選地，所述兩相區(qū)的溫度為550-750°C。最優(yōu)選地，所述兩相區(qū)的溫度為 580-720 °C。
[0052] 更優(yōu)選地，所述兩相區(qū)比保溫的溫度比Al溫度高15_25°C。最優(yōu)選地，所述兩相區(qū) 比保溫的溫度比Al溫度高15°C。
[0053] c)最后，將經(jīng)步驟b)兩相區(qū)比保溫后淬火的鑄錠在Al溫度以下回火保溫處理并 水冷。
[0054] 更優(yōu)選地，所述Al溫度為550-630°C。最優(yōu)選地，所述Al溫度為580°C。
[0055] 更優(yōu)選地，所述回火溫度比A1溫度低60-80°C。最優(yōu)選地，所述回火溫度比A1溫 度低75°C。
[0056] 所述QLT熱處理為高溫淬火+兩相區(qū)淬火+回火工藝，包括有多步工藝。其中，第 一步高溫淬火得到的組織基本上為板條馬氏體；而第二步兩相區(qū)淬火過(guò)程中，部分馬氏體 會(huì)逆轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，并在馬氏體板條和原奧氏體晶界上析出，分別為薄片狀和不規(guī)則塊狀 組織；在第三步隨后回火并經(jīng)水冷處理至室溫后，這部分逆轉(zhuǎn)變過(guò)來(lái)的奧氏體會(huì)大部分重 新轉(zhuǎn)變成馬氏體，這部分馬氏體稱(chēng)為新馬氏體，沒(méi)有轉(zhuǎn)變的馬氏體變成回火馬氏體，然后殘 留一部分奧氏體和細(xì)小的針狀鐵素體。所以，高強(qiáng)耐低溫鋼材料通過(guò)QLT處理后，其顯微組 織為細(xì)小的針狀鐵素體+回火馬氏體+少量殘余奧氏體組織?？梢?jiàn)，與常規(guī)熱處理（QT)相 比，QT中只有塊狀形式的奧氏體存在，而QLT處理形成的組織更加細(xì)小，奧氏體有以薄片狀 形式和塊狀存在，QLT對(duì)于奧氏體穩(wěn)定性的作用更加明顯。
[0057] 優(yōu)選地，所述進(jìn)行QLT熱處理后的鑄錠還要進(jìn)行水冷卻至室溫水冷處理。
[0058] 本發(fā)明第三方面提供一種高強(qiáng)耐低溫鋼在低溫環(huán)境下使用的結(jié)構(gòu)鋼材上的用途。
[0059] 優(yōu)選地，所述在低溫環(huán)境下使用的結(jié)構(gòu)鋼材為中厚板、H型鋼、LNG和LPG運(yùn)輸船、 儲(chǔ)存罐材料。
[0060] 如上所述，本發(fā)明的一種高強(qiáng)耐低溫鋼及其熱處理工藝，主要用于制造低溫環(huán)境 下使用的結(jié)構(gòu)鋼材，包括中厚板、H型鋼、LNG和LPG運(yùn)輸船、儲(chǔ)存罐材料。該種鋼材使用 5. 5Ni鋼材料在超低溫下實(shí)現(xiàn)對(duì)9Ni鋼的替換，由于9Ni鋼能用于超低溫-196°C下的環(huán)境 下，譬如-163°C低溫下運(yùn)輸液化氣的LNG船；而目前市場(chǎng)上5. 5Ni鋼是生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)存和 運(yùn)輸乙烯（以液化乙烯LEG為主）所需的關(guān)鍵材料，使用溫度為-120°C ;可見(jiàn)5. 5Ni鋼的 成本及其工作條件要低于9Ni鋼，因此具有更好的應(yīng)用前景。
[0061] 本發(fā)明中的該種鋼材不僅具有高于富Ni材料的屈服強(qiáng)度，而且還具有優(yōu)異耐低 溫性能。特別該種鋼材具有細(xì)小的針狀鐵素體+回火馬氏體+少量殘余奧氏體組織，屈 服強(qiáng)度超過(guò)500MPa，延伸率超過(guò)15 %，并其存在低溫強(qiáng)韌性組合，具有優(yōu)良的低溫韌性， 其-196°C下沖擊功大于120J。同時(shí)，本發(fā)明將QLT工藝用在熱軋的高強(qiáng)耐低溫鋼上，使組 織中的位錯(cuò)減少，晶粒也被細(xì)化，并且由于合金元素配分的作用，保留了一部分奧氏體，基 體的雜質(zhì)元素也被吸收，低溫下的韌性大大提高，從而使應(yīng)用的領(lǐng)域范圍大大提升，并且能 大大降低應(yīng)用的成本，有很大的經(jīng)濟(jì)適用性。
【附圖說(shuō)明】
[0062] 圖1顯不為本發(fā)明的尚強(qiáng)耐低溫鋼的QLT處理不意圖。
[0063] 圖2顯示為本發(fā)明中實(shí)施例2的高強(qiáng)耐低溫鋼的光學(xué)顯微鏡顯微組織圖2a、2b，其 中，2a為熱軋態(tài)的光學(xué)顯微鏡顯微組織圖；2b為QLT處理后的光學(xué)顯微鏡顯微組織圖。
[0064] 圖3顯示為本發(fā)明中實(shí)施例3的高強(qiáng)耐低溫鋼的光學(xué)顯微鏡顯微組織圖3a、3b，其 中，3a為熱軋態(tài)的光學(xué)顯微鏡顯微組織圖；3b為QLT處理后的光學(xué)顯微鏡顯微組織圖。
[0065] 圖4顯示為本發(fā)明中實(shí)施例2的高強(qiáng)耐低溫鋼的熱軋態(tài)與QLT處理后的拉伸曲線 比較示意圖。
[0066] 圖5顯示為本發(fā)明中實(shí)施例3的高強(qiáng)耐低溫鋼的熱軋態(tài)與QLT處理后的拉伸曲線 比較示意圖。
[0067] 圖6顯示為本發(fā)明的高強(qiáng)耐低溫鋼的熱軋態(tài)與QLT處理后液氮溫度沖擊功比較示 意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0068] 下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明，應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0069] 以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū) 所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過(guò)另外不同的具體實(shí) 施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離 本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0070] 以下實(shí)施例使用的試劑如鎳、碳、硅、錳、鉻、鉬、銅、鋁、磷、硫、氮、氧、鈣、鐵等元素 均可從市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)，裝置如RH精煉爐、徠卡DM2700型光學(xué)顯微鏡也可從市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)獲得。
[0071] 實(shí)施例1
[0072] 高強(qiáng)耐低溫鋼材料的配方如下：Ni :6. 85-7. 05 % ;C :0. 045-0. 060 % ;Si : 0. 05-0. 08 % ；Mn ：0. 69-5. 00 % ；Cr ：0. 3-0. 4 % ；Mo ：0. 05-0. 4 % ；Cu ：0. 02-0. 3 % ；A1 ： 0. 036-0. 040% ；P 0. 009% ；S 0. 002% ；N ：0. 004-0. 005% ；0 ：0. 0005-0. 002% ；Ca ： 0· 0005-0. 005% ;余量為 Fe。
[0073] 將上述配方中的各元素組分按配比混合后冶煉，再板坯連鑄成鑄錠，進(jìn)行多步熱 軋后空冷，鑄錠厚度為240mm。其中，多步熱軋條件為：分別連續(xù)在1050、980、850、830、810、 780、770、750°〇溫度下，壓下率分別為29.17%、29.41%、25%、22.22 %、21.43%、20%、 20%、21. 88%，保溫時(shí)間分別為170、120、90、70、50、40、32、25分鐘。多步熱軋的具體數(shù)據(jù) 見(jiàn)表1，具體步驟見(jiàn)圖1。將經(jīng)熱軋后鑄錠在光學(xué)顯微鏡下檢測(cè)，具體顯微組織圖見(jiàn)圖2a。
[0074] 然后，將冷后的鑄錠進(jìn)行QLT熱處理，即在A3溫度以上進(jìn)行高溫淬火，A3溫度為 720-770°C，高溫淬火的條件為：溫度：849-851°C ;時(shí)間：59-61分鐘。在兩相區(qū)比保溫后淬 火，兩相區(qū)的溫度為550-750°C，兩相區(qū)比保溫的溫度比Al溫度高15-25°C。在Al溫度以 下回火后水冷處理，Al溫度為550-630°C，回火溫度比Al溫度低60-80°C，即得高強(qiáng)耐低溫 鋼材料樣品1#。并將經(jīng)QLT處理后鑄錠在光學(xué)顯微鏡下檢測(cè)，具體顯微組織圖見(jiàn)圖2b。
[0075] 實(shí)施例2
[0076] 高強(qiáng)耐低溫鋼材料的配方如下：Ni :2. 0-5. 75 % ;C :0. 02-0. 1 % ;Si : 0. 02 % -0. 1 % ；Mn ：4. 75-8. 00 % ；Cr ：0. 3-0. 4 % ；Mo ：0. 15-0. 60 % ；Cu ：0. 02-0. 3 % ；A1 ： 0. 044-0. 048% ；P 0. 009% ；S 0. 002% ；N ：0. 004-0. 005% ；0 ：0. 0005-0. 002% ；Ca ： 0· 0005-0. 005% ;余量為 Fe。
[0077] 將上述配方中的各元素組分按配比混合后冶煉，再板坯連鑄成鑄錠，進(jìn)行多步熱 軋后空冷，鑄錠厚度為240mm。其中，多步熱軋條件為：分別連續(xù)在1050、980、850、830、810、 780、770、750°〇溫度下，壓下率分別為29.17%、29.41%、25%、22.22 %、21.43%、20%、 20%、21. 88%，保溫時(shí)間分別為170、120、90、70、50、40、32、25分鐘。多步熱軋的具體數(shù)據(jù) 見(jiàn)表1，具體步驟見(jiàn)圖1。將經(jīng)熱軋后鑄錠在光學(xué)顯微鏡下檢測(cè)，具體顯微組織圖見(jiàn)圖3a。
[0078] 然后，將冷后的鑄錠進(jìn)行QLT熱處理，即在A3溫度以上進(jìn)行高溫淬火，A3溫度為 720-770°C，高溫淬火的條件為：溫度：849-851°C ;時(shí)間：59-61分鐘。在兩相區(qū)比保溫后淬 火，兩相區(qū)的溫度為550-750°C，兩相區(qū)比保溫的溫度比Al溫度高15-25°C。在Al溫度以 下回火后水冷處理，Al溫度為550-630°C，回火溫度比Al溫度低60-80°C，即得高強(qiáng)耐低溫 鋼材料樣品2#。并將經(jīng)QLT處理后鑄錠在光學(xué)顯微鏡下檢測(cè)，具體顯微組織圖見(jiàn)圖3b。
[0079] 表1高強(qiáng)耐低溫鋼的多步等溫?zé)彳垟?shù)據(jù)表
[0080]
[0081] 實(shí)施例3
[0082] 將實(shí)施例1-2中的高強(qiáng)耐低溫鋼材料樣品1-2#分別采用光學(xué)顯微鏡進(jìn)行組織和 殘余奧氏體觀察，具體結(jié)果見(jiàn)圖2a、2b、3a、3b。
[0083] 由圖2a、2b、3a、3b可知，經(jīng)過(guò)熱軋態(tài)的樣品組織比較無(wú)序，變形很厲害，有很多的 位錯(cuò)和缺陷，這種組織它的韌性勢(shì)必會(huì)很差，但是經(jīng)過(guò)QLT處理后，組織均為回火馬氏體+ 針狀鐵素體+少量奧氏體，熱軋?jiān)斐傻慕M織變形都被熱處理消除，組織也細(xì)化了。
[0084] 同時(shí)，采用磁性測(cè)量的殘余奧氏體含量，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。由表2可知，經(jīng)過(guò)QLT熱 處理之后的鋼的奧氏體含量都有明顯的增加，從而提高了材料的低溫韌性。這得益于QLT 處理在亞溫淬火過(guò)程中，馬氏體中的合金元素（C、Mn、Ni)向奧氏體中聚集，大量提高了奧 氏體穩(wěn)定性，而在最后一步回火過(guò)程中，合金元素可以進(jìn)一步向奧氏體中擴(kuò)散，回火馬氏體 基體雜質(zhì)含量降低，低溫性能提升。基體中殘留的奧氏體可以提高鎳系低溫鋼的韌性，在合 金元素和熱處理工藝的設(shè)計(jì)中可以考慮盡可能得到多的奧氏體，形成復(fù)相結(jié)構(gòu)，奧氏體可 以鈍化裂紋尖端，使得裂紋擴(kuò)展受阻。
[0085] 表2磁性測(cè)量的殘余奧氏體含量表
[0086]
[0087] 實(shí)施例4
[0088] 將實(shí)施例1-2中的高強(qiáng)耐低溫鋼材料樣品1-2#分別進(jìn)行常溫拉伸實(shí)驗(yàn)，具體結(jié)果 見(jiàn)圖4、5。由圖4、5可知，直接熱軋得到的試樣強(qiáng)度較高，但延伸率太