一种高强度低膨胀因瓦合金线材及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112746217A(43)申请公布日2021.05.04(21)申请号201911053199.3C21D1/18(2006.01)(22)申请日2019.10.31C22C33/04(2006.01)(71)申请人宝武特种冶金有限公司地址200940上海市宝山区水产路1269号(72)发明人田玉新陆建生王雪听赵欣(74)专利代理机构上海三和万国知识产权代理事务所(普通合伙)31230代理人刘立平陶芾(51)Int.Cl.C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/08(2006.01)C22C38/12(2006.01)C21D8/06(2006.01)C21D1/74(2006.01)权利要求书2页说明书8页(54)发明名称一种高强度低膨胀因瓦合金线材及其制造方法(57)摘要本发明公开了一种高强度低膨胀因瓦合金线材，所述合金钢按重量百分比，其化学成分配比为：C：0.41～0.60％；Si：≤0.40％；Mn：0.20～0.60％；P≤0.02％；S≤0.02％；Ni：35.1～37％；Mo：1.51～3.0％；V：0.5～0.99％；Co≤1.0％；其余为Fe和不可避免的杂质，杂质元素的总量低于0.05wt％。还提供了该线材的制造方法，真空感应炉熔炼，电极棒电渣重熔成钢锭，钢锭锻造成方坯，将锻造方坯热轧成小规格盘条，将热轧盘条进行固溶处理，按常规工艺将经光亮回火后的线材拉拔成成品线材。本发明通过合适的热处理及冷拔工艺，依靠碳化物强化、固溶强化及形变强化，使合金的强韧性获得提高，并保证获得较低的膨胀性能，其合金成本低，应用前景广阔。CN112746217ACN112746217A权利要求书1/2页1.一种高强度低膨胀因瓦合金线材，其特征在于：所述合金钢按重量百分比，其化学成分配比为：C：0.41～0.60％；Si：≤0.40％；Mn：0.20～0.60％；P≤0.02％；S≤0.02％；Ni：35.1～37％；Mo：1.51～3.0％；V：0.5～0.99％；Co≤1.0％；其余为Fe和不可避免的杂质，杂质元素的总量低于0.05wt％。2.根据权利要求1所述的高强度低膨胀因瓦合金线材，其特征在于：所述合金钢按重量百分比，其化学成分配比为：C：0.41～0.60％；Si：≤0.40％；Mn：0.20～0.60％；P≤0.02％；S≤0.02％；Ni：36～37％；Mo：1.6～3.0％；V：0.5～0.9％；Co≤1.0％；其余为Fe和不可避免的杂质，杂质元素的总量低于0.05wt％。3.根据权利要求1所述的高强度低膨胀因瓦合金线材，其特征在于：C的加入量按下式控制：C％＝0.063Mo％+0.2V％+0.15～0.30％。4.根据权利要求1所述的高强度低膨胀因瓦合金线材，其特征在于：所述的高强度低膨-6胀因瓦合金线材，抗拉强度≥1300MPa，A250≥1.5％，20℃-230℃线膨胀系数≤3.0×10/℃，230℃-290℃线膨胀系数≤10.8×10-6/℃。5.权利要求1所述的高强度低膨胀因瓦合金线材的制造方法，其特征在于：1)加入含上述金属元素、Si的原材料，先通过真空感应炉熔炼以获得纯净度较高的合金；C高配至控制规格上限，即0.55-0.60％，并在装料前期加入；熔化时先用小功率预热坩埚中材料，抽真空；然后再用大功率精炼，直至全熔，然后加入Si、V-Fe等合金，继续加热使后期加入的合金全部熔清，提高钢液温度至1510-1530℃时，精炼，当温度达到1570-1590℃时，然后降功率至额定功率的30-40％进行保温精炼；然后充Ar加Mn，大功率熔化，使Ar的压强超过Mn的蒸气分压；待全熔后取样分析，成分合格后出钢，浇铸成电极棒；2)将电极棒电渣重熔成钢锭，采用四元渣系CaF2:Al2O3:CaO:MgO＝65-80:14-22:3-7:3-7，进一步脱S和去除夹杂物；3)将钢锭锻造成方坯，热加工前将钢锭加热至1130-1250℃，进行高温均匀化处理，保温；开锻温度≥1000℃，终锻温度≥800℃；4)将锻造方坯热轧成小规格盘条，方坯加热温度控制在1110-1180℃，开轧温度为1040-1140℃，终轧温度为800-950℃；5)将热轧盘条进行固溶处理，固溶处理温度为800-1150℃；进行回火处理，采用保护气氛，热处理工艺为450℃～700℃；6)按常规工艺将经光亮回火后的线材拉拔成成品线材。6.根据权利要求5所述的高强度低膨胀因瓦合金线材的制造方法，其特征在于：步骤1)所述原材料为洁净的金属Mo条、金属Ni、金属Mn、金属V、金属Co、结晶Si，纯铁；金属Mn后期加入；步骤1)所述提高钢液温度至