一種特種鋼的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種特種鋼的生產(chǎn)方法，是將原料配比好，進行鍛造，熱處理，再置于充滿水蒸氣的容器中，于120～125℃、1.2～1.5MPa下保持2～4小時，再將水蒸氣置換為空氣，于150～155℃、1.2～1.5MPa下保持2～4小時后，得到；所述配比為：碳0.01～0.03％，鉻13～17％，鎳4～8％，銅0.1～0.12％，鎢0.4～0.5％，鐵為余量。本發(fā)明首先增加了合金材料類別，調(diào)整了各種材料元素的比例成分，使得不銹鋼成品中含有合理配比的鎳、鉻、銅、鎢等元素，大大增加鋼材的抗腐蝕性能。其次，在鋼材熱處理后，又進行了后續(xù)的表面處理，解決了易生銹的問題。此外，本發(fā)明通過特殊的熱處理使得鋼材的具有較好的力學性能。
【專利說明】
一種特種鋼的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種特種鋼的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著汽車、家電和建材等行業(yè)對所使用鋼板低成本、高耐蝕性的要求進一步提高， 各大鋼廠及研究機構(gòu)不斷開發(fā)出成本低廉、性能優(yōu)異的新型鍍層鋼板。鋅鋁鎂鍍層鋼板以 其優(yōu)異的耐蝕性目前得到國內(nèi)外大型鋼鐵廠商及家電、汽車制造商的重視，鋅鋁鎂鍍層鋼 板的品種開發(fā)也日趨成熟。目前，韓國浦項、日本新日鐵及歐美大型鋼鐵公司已陸續(xù)開發(fā)出 ZM、Z6A3M、Z10A3M等產(chǎn)品。專利CN101812653A、US6235410B1等開發(fā)了含鋁、鎂的鋅基鍍層， 大大提尚了耐蝕性。
[0003] 鍍層的表面硬度是鍍層質(zhì)量及鍍層鋼板使用效果的重要指標之一。鍍層鋼板在后 期使用中無法避免的要經(jīng)過運輸、搬運、剪裁及加工等過程，而這些過程中經(jīng)常對鍍層表面 產(chǎn)生不同程度的劃傷，鍍層的硬度直接影響著鍍層抗劃傷的能力，即鍍層硬度越高，鍍層的 抗劃傷能力越強。
[0004] 然而這樣的表面處理方法并不能完全提高鋼材的耐蝕性能，一旦表面被劃傷，鋼 材就會被腐蝕。而且這樣的表面處理不僅使得過程更加復雜，而且使生產(chǎn)廠商的制造成本 提升。因此，是否有更好的更合適的方法可以解決這一問題，是值得研究的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 發(fā)明目的:針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本發(fā)明提供了一種特種鋼的生產(chǎn)方法。
[0006] 技術(shù)方案:本發(fā)明所述的特種鋼的生產(chǎn)方法是將原料配比好，進行鍛造，熱處理， 再置于充滿水蒸氣的容器中，于120~125°C、1.2~1.5MPa下保持2~4小時，再將水蒸氣置 換為空氣，于150~155°C、1.2~1.5MPa下保持2~4小時后，得到；所述配比為：碳0.01~ 0.03%，鉻13~17%，鎳4~8%，銅0.1~0.12%，鎢0.4~0.5%，鐵為余量。
[0007] 上述的熱處理方法，是將鋼材加熱至860~880°C保溫1~2小時，經(jīng)過等溫退火和 一般退火后出爐，再經(jīng)過兩次預熱，溫度升高至1220~1280°C保持0.5~1小時，然后進行淬 火，淬火后立即進行回火，共三次回火。預熱后當溫度升高到1220~1280°C時，各種合金鋼 在奧氏體中的溶解度也慢慢增加，但是，時間稍長，會造成晶粒長大，甚至會出現(xiàn)晶界溶化， 因此，最優(yōu)的時間是0.5小時。
[0008] 所述的等溫退火是在冷卻至720~750°C時保溫2小時;然后進行一般退火，冷卻至 550 °C以下出爐。硬度為207~225HBW，組織為索氏體+碳化物。
[0009] 所述的兩次預熱，第一次預熱是升溫至600~650°C，保溫2小時；第二次預熱是升 溫至800~850°C，保持2小時。這樣的加熱工藝可避免由于熱應力而造成的變形和開裂。
[0010] 所述的淬火介質(zhì)為白油與鈉鹽的混合物。所述的鈉鹽為硝酸鈉和亞硝酸鈉。淬火 介質(zhì)中的各成分：白油、硝酸鈉、亞硝酸鈉的配比為10:1:2。淬火后的組織為馬氏體+碳化物 +殘留奧氏體(25~30% )。
[0011] 所述的回火共進行三次，第一次回火只對淬火馬氏體起到回火作用，在回火冷卻 過程中，發(fā)生殘留奧氏體的轉(zhuǎn)變，同時產(chǎn)生新的內(nèi)應力。經(jīng)第二次回火，沒有徹底轉(zhuǎn)變的殘 留奧氏體繼續(xù)發(fā)生新的轉(zhuǎn)變，又產(chǎn)生新的應力。這就需要第三次回火，本發(fā)明的三次回火分 別為:第一次為560 °C 1小時;第二次550 °C 1.5小時;第三次560 °C 1小時。三次回火后仍保留1 ~3%的殘留奧氏體。通過上述方法，可以消除淬火應力，減少奧氏體量，穩(wěn)定組織，達到性 能要求。
[0012] 有益效果:本發(fā)明所述的生產(chǎn)方法可以有效的提高鋼材的耐腐蝕性能，首先增加 了合金材料類別，調(diào)整了各種材料元素的比例成分，使得成品中含有合理配比的鎳、鉻、銅、 鎢等元素，大大增加鋼材的抗腐蝕性能。其次，在鋼材熱處理后，又進行了后續(xù)的表面處理， 解決了易生銹的問題。此外，本發(fā)明通過特殊的熱處理使得鋼材的具有較好的力學性能。
【具體實施方式】：
[0013] 實施例1
[0014] 鋼材各元素配比為:碳0.01~0.03%，鉻13~17%，鎳4~8%，銅0.1~0.12%，鎢 0.4~0.5%，鐵為余量。進行常規(guī)的鍛造后，將鋼材加熱至860°C保溫1小時，冷卻至720°C時 保溫2小時;然后進行一般退火，冷卻至550°C以下出爐，然后第一次預熱是升溫至600°C，保 溫2小時；第二次預熱是升溫至800°C，保持2小時。溫度升高至1220°C保持0.5小時，然后進 行淬火，淬火介質(zhì)為白油與硝酸鈉、亞硝酸鈉的混合物（白油：硝酸鈉:亞硝酸質(zhì)量比為10: 1: 2)，淬火后立即進行回火，第一次回火為560 °C 1小時；第二次回火550°C 1.5小時；第三次 回火560°C1小時，冷缺至室溫，再置于充滿水蒸氣的容器中，于120~125°C、1.2~1.5MPa下 保持2~4小時，再將水蒸氣置換為空氣，于150~155°C、1.2~1.5MPa下保持2~4小時后，得 到。
[0015] 實施例2
[0016] 鋼材各元素配比為:碳0.01~0.03%，鉻13~17%，鎳4~8%，銅0.1~0.12%，鎢 0.4~0.5%，鐵為余量。進行常規(guī)的鍛造后，鋼材加熱至860°C保溫1小時，冷卻至750°C時保 溫2小時;然后進行一般退火，冷卻至550°C以下出爐，然后第一次預熱是升溫至650°C，保溫 2小時；第二次預熱是升溫至850°C，保持2小時。溫度升高至1220°C保持0.5小時，然后進行 淬火，淬火介質(zhì)為白油與硝酸鈉、亞硝酸鈉的混合物（白油:硝酸鈉:亞硝酸質(zhì)量比為10:1: 2)，淬火后立即進行回火，第一次回火為560°C1小時；第二次回火550°C1.5小時；第三次回 火560°C1小時。冷缺至室溫，再置于充滿水蒸氣的容器中，于120~125°C、1.2~1.5MPa下保 持2~4小時，再將水蒸氣置換為空氣，于150~155°C、1.2~1.5MPa下保持2~4小時后，得 到。
[0017] 實施例3
[0018] 鋼材各元素配比為:碳0.01~0.03%，鉻13~17%，鎳4~8%，銅0.1~0.12%，鎢 0.4~0.5%，鐵為余量。進行常規(guī)的鍛造后，鋼材加熱至880°C保溫2小時，冷卻至720°C時保 溫2小時;然后進行一般退火，冷卻至550°C以下出爐，然后第一次預熱是升溫至600°C，保溫 2小時；第二次預熱是升溫至80(TC，保持2小時。溫度升高至1280°C保持1小時，然后進行淬 火，淬火介質(zhì)為白油與硝酸鈉、亞硝酸鈉的混合物（白油:硝酸鈉:亞硝酸質(zhì)量比為10:1:2)， 淬火后立即進行回火，第一次回火為560°C1小時；第二次回火550°C 1.5小時；第三次回火 560 °C 1小時。冷缺至室溫，再置于充滿水蒸氣的容器中，于120~125 °C、1.2~1.5MPa下保持 2~4小時，再將水蒸氣置換為空氣，于150~155°C、1.2~1.5MPa下保持2~4小時后，得到。
[0019] 實施例4
[0020] 鋼材各元素配比為:碳0.01~0.03%，鉻13~17%，鎳4~8%，銅0.1~0.12%，鎢 0.4~0.5%，鐵為余量。進行常規(guī)的鍛造后，鋼材加熱至880°C保溫2小時，冷卻至750°C時保 溫2小時;然后進行一般退火，冷卻至550°C以下出爐，然后第一次預熱是升溫至650°C，保溫 2小時；第二次預熱是升溫至850°C，保持2小時。溫度升高至1280°C保持1小時，然后進行淬 火，淬火介質(zhì)為白油與硝酸鈉、亞硝酸鈉的混合物（白油:硝酸鈉:亞硝酸質(zhì)量比為10:1:2)， 淬火后立即進行回火，第一次回火為560°C1小時；第二次回火550°C 1.5小時；第三次回火 560 °C 1小時。冷缺至室溫，再置于充滿水蒸氣的容器中，于120~125 °C、1.2~1.5MPa下保持 2~4小時，再將水蒸氣置換為空氣，于150~155°C、1.2~1.5MPa下保持2~4小時后，得到。
[0021] 實施例5
[0022] 將上述所得到的鋼材進行耐腐蝕測試，分別浸于水、醋酸、氨水、濃硫酸中，24個小 時后。所得結(jié)果如下：（表中數(shù)值質(zhì)量減少百分比）
【主權(quán)項】
1. 一種特種鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于將原料配比好，進行鍛造，熱處理，再置于充滿 水蒸氣的容器中，于120~125°C、1.2~1.5MPa下保持2~4小時，再將水蒸氣置換為空氣，于 150~155°C、1.2~1.5MPa下保持2~4小時后，得到；所述配比為:碳0.01~0.03%，鉻13~ 17%，鎳4~8%，銅0.1~0.12%，鎢0.4~0.5%，鐵為余量。2. 如權(quán)利要求1所述的特種鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的熱處理為:將鋼材加熱至 860~880°C保溫1~2小時，經(jīng)過等溫退火和一般退火后出爐，再經(jīng)過兩次預熱，溫度升高至 1220~1280保持0.5~1小時，然后進行淬火，淬火后立即進行回火，共三次回火。3. 如權(quán)利要求2所述的特種鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的等溫退火是在冷卻至720 ~750 °C時保溫2小時;然后進行一般退火，冷卻至550 °C以下出爐。4. 如權(quán)利要求2所述的特種鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的兩次預熱，第一次預熱是 升溫至600~650°C，保溫2小時;第二次預熱是升溫至800~850°C，保持2小時。5. 如權(quán)利要求2所述的特種鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的淬火介質(zhì)為白油與鈉鹽 的混合物。6. 如權(quán)利要求2所述的特種鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的鈉鹽為硝酸鈉和亞硝酸 鈉。7. 如權(quán)利要求2所述的特種鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于白油、硝酸鈉、亞硝酸鈉的配比 為10:1:2。8. 如權(quán)利要求2所述的特種鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的三次回火，第一次為560 °C 1小時;第二次550 °C 1 · 5小時;第三次560 °C 1小時。
【文檔編號】C21D1/18GK105821343SQ201610350237
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月24日
【發(fā)明人】張斌
【申請人】江蘇金基特鋼有限公司