一种抑制高温长时间保温条件下奥氏体晶粒长大的控制方法与流程

1.本发明涉及冶金板材生产技术领域，尤其涉及一种抑制高温长时间保温条件下奥氏体晶粒长大的控制方法。


背景技术：

2.钢铁材料加热奥氏体化以后，其奥氏体晶粒的大小和均匀性对材料冷却后的室温组织和使用性能产生重要的影响。通常认为，原始奥氏体晶粒越是均匀细小，变形后室温组织也越均匀细小，材料的强韧性越好。钢铁材料加热的过程中应尽量降低加热温度，以避免原始奥氏体晶粒过分长大，但我们要保证钢中某些合金元素充分的固溶就必须提高加热温度，合理加热温度的确定要兼顾奥氏体晶粒长大与合金元素的固溶。近年来稀土的微合金化作用备受关注，本发明通过加入微量元素铈对低碳髙铌钢微合金化，提出一种高温长时间保温条件下抑制奥氏体晶粒长大的控制方法。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种抑制高温长时间保温条件下奥氏体晶粒长大的控制方法，通过加入微量元素铈对低碳髙铌钢微合金化，抑制低碳高铌钢高温长时间保温条件下奥氏体晶粒长大。
4.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
5.本发明一种抑制高温长时间保温条件下奥氏体晶粒长大的控制方法，通过加入微量元素铈对低碳髙铌钢微合金化,使低碳高铌钢经1220℃～1280℃保温18小时～20小时后，奥氏体仍可保证细小状态。
6.进一步的，所述低碳高铌钢的具体化学成分以质量白分别计算包括：c 0.068％，si 0.19％，mn 1.74，p 0.005％，s 0.001,％，nb 0.065％，ti 0.017％，cr 0.30％，ni 0.17％，n 0.0040％，ce 0.0012％，其余为fe及不可避免的杂质。
7.与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
8.本发明的有益效果是利用稀土铈微合金化作用，使低碳高铌钢经1220℃～1280℃保温18小时～20小时后，奥氏体仍可保证细小状态。添加稀土铈的低碳高铌钢原始奥氏体平均晶粒尺寸约72.1μm，且晶粒大小较均匀。而未加稀土铈的低碳高铌钢在相同保温温度和保温时间下，奥氏体平均晶粒尺寸为144.1μm，且晶粒大小不均匀。通过稀土微合金化可使低碳高铌钢在1250℃保温20后奥氏体晶粒细化约50％。同时，本发明制备实施方法简单，适合工业化生产应用。
附图说明
9.下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
10.图1为本发明采用实验钢锻后金相组织(a未加稀土铈，b添加稀土铈)；
11.图2为本发明采用实验钢淬火后原始奥氏体照片(a未加稀土铈，b添加稀土铈)。
具体实施方式
12.下面结合对比例和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，实施例仅仅是对本发明最佳实施方式的描述，并不对本发明的范围有任何限制。
13.本发明对比例和实施例采用的实验钢化学成分如表1所示。
14.第一步：实验钢采用25公斤真空感应炉熔炼，钢锭直径最大处为100mm。
15.第二步：钢锭经表面处理后进行锻造，将近似圆柱体钢锭锻造成截面为70mm
×
80mm的长方体锻坯，锻造工艺为：铸锭随炉加热到1160℃，在1160℃保温一小时后进行锻造，终锻温度大于900℃，锻造比为1.4，锻后空冷。
16.第三步：利用带锯将锻坯锯成截面为35mm
×
40mm的小长方体。同时切取金相试样观察金相组织。用以分析锻后组织均匀性及成分偏析。取样位置为截面(垂直于轴向)的1/4处，试样经打磨、抛光，用硝酸酒精溶液(4％)侵蚀。金相组织如图1所示，利用image-pro plus软件测定对比例和实施例的平均晶粒尺寸分别为12.9μm和14.3μm；多边形铁素体面积百分数分别为81.4％和84.3％。可见，两种成分实验钢锻后组织差别不大，晶粒尺寸大小基本一致。
17.第四步：将锯好的小长方形锻坯置于管式气氛炉中进行长时间高温均质化处理，保温温度1250℃，保温时间20小时。随后进行冰盐水淬火。
18.第五步：冰盐水淬火后实验钢进行原始奥氏体晶粒显示及测量。冰盐水淬火试样打磨抛光后采用蒸馏水70ml 2.5g苦味酸适量 1滴二甲苯 1滴盐酸 1滴氢氟酸 少量海鸥牌洗头膏 极少量cucl2的腐蚀方法显示原始奥氏体晶粒。
19.对比例和实施例原始奥氏体晶粒照片如图2所示。采用image-pro plus软件测量实验钢对比例和实施例原始奥氏体晶粒尺寸，实施例原始奥氏体平均晶粒尺寸为72.1μm，且晶粒大小较均匀。对比例原始奥氏体平均晶粒尺寸为144.1μm，且晶粒大小不均匀。通过稀土微合金化可使低碳高铌钢在1250℃保温20后奥氏体晶粒细化50％。
20.表1本发明对比例和实施例的化学成分(wt％)
[0021][0022][0023]
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。


技术特征：
1.一种抑制高温长时间保温条件下奥氏体晶粒长大的控制方法，其特征在于，通过加入微量元素铈对低碳髙铌钢微合金化,使低碳高铌钢经1220℃～1280℃保温18小时～20小时后，奥氏体仍可保证细小状态。2.根据权利要求1所述的抑制高温长时间保温条件下奥氏体晶粒长大的控制方法，其特征在于，所述低碳高铌钢的具体化学成分以质量白分别计算包括：c 0.068％，si 0.19％，mn 1.74，p 0.005％，s 0.001,％，nb 0.065％，ti 0.017％，cr 0.30％，ni 0.17％，n 0.0040％，ce 0.0012％，其余为fe及不可避免的杂质。

技术总结
本发明公开了一种抑制高温长时间保温条件下奥氏体晶粒长大的控制方法，通过加入微量元素铈对低碳髙铌钢微合金化,使低碳高铌钢经1220℃～1280℃保温18小时～20小时后，奥氏体仍可保证细小状态。本发明的目的是提供一种抑制高温长时间保温条件下奥氏体晶粒长大的控制方法，通过加入微量元素铈对低碳髙铌钢微合金化，抑制低碳高铌钢高温长时间保温条件下奥氏体晶粒长大。氏体晶粒长大。氏体晶粒长大。


技术研发人员：白海瑞 勤牧 方琪 袁晓鸣 卢晓禹 杨雄 王少炳 黄利
受保护的技术使用者：包头钢铁（集团）有限责任公司
技术研发日：2022.08.16
技术公布日：2022/11/15