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(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CN105420473A(43)申请公布日2016.03.23(21)申请号201510856698.1(22)申请日2015.11.30(71)申请人上海电机学院地址200240上海市闵行区江川路690号(72)发明人张永涛(74)专利代理机构上海思微知识产权代理事务所(普通合伙)31237代理人菅秀君(51)Int.Cl.C21D8/00(2006.01)C21D1/18(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称低碳铬钼钒铌钛硼钢的制造方法(57)摘要本发明提供一种低碳铬钼钒铌钛硼钢的制造方法,包括如下步骤:按20Cr1Mo1VNbTiB钢的化学成分要求,将原料组合物依次经熔炼、浇铸、锻造或轧制,制成棒材或板材;在1000-1250℃条件下热处理0.5-20h,然后进行淬火处理;将材料加热至650-780℃保温0.5-20h后出炉,立刻进行轧制,随后自然空冷至室温。本发明采用高温淬火后直接机械热处理的工艺方案,在钢的基体内均匀分布有高密度的MC(M表示金属元素)型纳米析出相,充分发挥MC型碳化物的弥散强化效果,因此可以有效提高材料的高温力学性能。CN105420473ACN105420473A权利要求书1/1页1.一种低碳铬钼钒铌钛硼钢的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:A、材料制备:按20Cr1Mo1VNbTiB钢的化学成分要求,将原料组合物依次经熔炼、浇铸、锻造或轧制,制成棒材或板材;B、高温淬火处理:在1000-1250℃条件下保温0.5-20h,然后进行淬火处理;C、机械热处理:将材料加热至650-780℃保温0.5-20h后出炉,立刻进行轧制,随后自然空冷至室温。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤B中所述保温的时间为0.5-3h。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤B中所述淬火处理的方式为淬入油或水中冷却至室温。4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤C中所述轧制时的温度不低于550℃。5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤C中所述轧制的变形量不小于10%。6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤C中所述轧制的变形量为15-50%。2CN105420473A说明书1/3页低碳铬钼钒铌钛硼钢的制造方法技术领域[0001]本发明涉及一种低碳铬钼钒铌钛硼钢的制造方法,尤其涉及一种纳米析出相强化20Cr1Mo1VNbTiB钢的制造方法。背景技术[0002]随着我国国民经济的快速发展,电力工业的装机容量大幅增长,前几年大量安装的亚临界300MW和600MW机组仍是我国火电机组的主力机型。一方面,随着服役时间的延长,机组内部构件逐渐老化,给安全生产带来极大隐患需要频繁停机检修;另一方面,电力企业也希望能够进一步提高材料的综合力学性能,以减少停机次数并尽量延长机组服役寿命。高温螺栓是汽轮机组内的关键紧固构件,也是汽轮机组内的薄弱环节之一,通常选用20Cr1Mo1VNbTiB钢制造,因此进一步提高材料的综合力学性能是一个迫切需要解决的问题。20Cr1Mo1VNbTiB钢通常在调质(淬火后高温回火的热处理工艺)状态下使用,其微观组织特征是在回火贝氏体板条基体中分布有MC型及M7C3型碳化物强化相。其中,MC相尺寸较小,在服役温度下不易长大,可长时间保持强化作用。但传统热处理工艺条件下,MC相尺寸较大且颗粒密度低,强化效果有限。专利CN1461354A通过减少碳含量到0.01%以下,添加钴元素确保淬透性,同时添加氮元素和MX(M表示金属元素,X表示碳、氮元素)相生成元素,实现了在晶界和晶内的界面上析出MX型强化相,提高了材料高温蠕变强度。但在该工艺条件下MX型析出相主要分布在晶界和晶内的界面上,强化效果有限。M.Taneike等人通过将碳的含量控制在0.002%以下,也可在材料基体内获得高密度的MX型纳米析出相,但在大批量冶炼生产中目前还无法将碳的含量控制到该水平,因此这种方法目前并无实际工程应用价值。20Cr1Mo1VNbTiB钢通常采用调质(在约1030℃淬火后700℃高温回火)工艺进行热处理,在该工艺条件下继续提高材料的性能空间已极为有限。张树理提出了2次奥氏体化(先正火再淬火)+1或2次回火的热处理方法。然而该方法要么会引发材料晶粒粗化导致产品不合格,要么较传统热处理工艺并未能显著提高材料的综合力学性能。发明内容[0003]本发明的目的是提供一种低碳铬钼钒铌钛硼钢的制造方法,以克服现有技术存在的上述缺陷。[0004]本发明低碳铬钼钒铌钛硼钢的制造方法,包括如下步骤:[0005]A、材料制备:按20Cr1Mo1VNbTiB钢的化学成分要求,将原料组合物依次经熔炼、浇铸、锻造或轧制,制成棒材或板材;