[发明专利]大厚度高韧性15CrMoR钢板的热处理方法

说明书

本发明公开了一种大厚度高韧性15CrMoR钢板的热处理方法，其采用两次正火＋回火的热处理工艺；第一次正火温度为AC3+(30～50)℃，总加热时间为PLC+(20～30)min，然后冷却至返红温度；第二次正火温度为AC3+(10～20)℃，总加热时间为PLC+(10～20)min，然后冷却到室温。本方法采用两次正火+回火工艺生产，与传统一次正火+回火工艺相比，整张钢板芯部强韧性匹配良好，适合大厚度高韧性要求的15CrMoR钢板的大批量生产；处理后的钢板在具有良好的拉伸、冷弯性能的同时还兼有优良的低温冲击韧性。本方法处理后的钢板的强度适中，强韧性匹配良好，板厚1/2位置‑20℃横向夏比冲击功≥47J，钢板质量稳定。

技术领域

本发明涉及一种钢板的热处理控制技术，尤其是一种大厚度高韧性15CrMoR钢板的热处理方法。

背景技术

15CrMoR是国标中的铬、钼珠光体型低合金耐热钢，具有较好的高温性能，该钢主要用于动力工业、石油化工等部门高温条件下的重要材料。15CrMoR钢板不仅有很好的抗氧化性、热强性，还有比较好的抗硫腐蚀和抗氢腐蚀性能，并且合金元素含量相对较少，具有较好的工艺性能和物理性能，用途很广，主要用来制造工作温度高于450℃的压力容器。然而，随着钢板厚度的增加，钢板的强韧性匹配变得越加困难，另外用户对钢板的使用条件越来越苛刻。因此，采用传统的热处理工艺无法满足钢板的技术要求，必须在热处理过程中对钢板的组织进行控制，以达到钢板强韧性匹配良好。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种大厚度高韧性15CrMoR钢板的热处理方法，以提高钢板的综合性能。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其采用两次正火＋回火的热处理工艺；第一次正火温度为AC3+(30～50)℃，总加热时间为PLC+(20～30)min，然后冷却至返红温度；第二次正火温度为AC3+(10～20)℃，总加热时间为PLC+(10～20)min，然后冷却到室温。

本发明所述返红温度≤350℃。

本发明所述两次冷却过程均采用水冷。所述水冷时的最大水量≥4000m³/h，水温保持在28℃及以下。

本发明所述回火工艺为：回火温度720～740℃，总加热时间4～4.5min/mm，钢板出炉后空冷。

本发明原理为：钢板的热处理制度，包括正火温度、正火时间、回火温度、回火时间及（加速冷却）水温对15CrMoR钢板的性能有很大程度的影响。正火温度对钢板的相变有直接关系；正火时间对钢板相变后的奥氏体组织的均匀性相关；回火温度和时间则对钢板的韧性有较大影响。（加速冷却）水温则对钢板的相变过程起决定性作用，从而影响钢板的性能优劣。

第一次正火中采用高温长时保温，使钢中的合金元素充分固溶，均匀化组织，并含有高密度位错的非平衡组织，为第二正火奠定组织基础。第二次正火在稍低的温度进行保温，并进行加速冷却。由于第二次正火在较低的温度进行，较低的正火温度保证了奥氏体具有较细的晶粒度，在随后的转变过程中使晶粒也相对较细，利于钢板的冲击韧性。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明采用两次正火+回火工艺生产，与传统一次正火+回火工艺相比，整张钢板芯部强韧性匹配良好，适合大厚度高韧性要求的15CrMoR钢板的大批量生产；处理后的钢板在具有良好的拉伸、冷弯性能的同时还兼有优良的低温冲击韧性。

本发明处理后的钢板的强度适中，强韧性匹配良好，板厚1/2位置-20℃横向夏比冲击功≥47J，钢板质量稳定。本发明可使得大厚度钢板芯部强韧性匹配良好，解决了大厚度钢板热处理技术难题，为相近条件大厚度钢板热处理工艺改进与发展提供了数据支撑与参考，明显提高了企业的经济效益与社会效益。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。