[发明专利]一种降低相变诱发塑性钢在相变过程中硅含量的方法

摘要

本发明公开了一种降低相变诱发塑性钢在相变过程中硅含量的方法，属于相变诱发塑性钢制备技术领域。本发明将制得的相变诱发塑性钢从刚性状态转化为熔融状态，再将熔融状态转变为流体状态，从而进一步降低相变诱发塑性钢在相变过程中硅含量。实例证明，本发明不仅降低了相变诱发塑性钢中硅含量，不含Cr、Ni、Mo等贵重合金元素，而且热轧工艺简单易行，在具有较高抗拉强度以及塑性的同时，焊接性能也得到了显著提高，另外还具有良好的冲击韧性。

主权项

一种降低相变诱发塑性钢在相变过程中硅含量的方法，其特征在于具体操作步骤为：（1）按质量百分比计，称取50～60％固态白钨矿、15～20％硅铍钇矿、8～10％碳化硅还原白钨矿、7～8％硅铍钇矿、10～12％硅还原白钨矿，充分混合均匀放入容器中，并向其中加入混合物质量30～50％氢氧化钠以及混合物质量1～2倍去离子水，搅拌混合，再向其中加入混合物质量15～25％二氧化硅粉末，持续搅拌混合后，静置15～25min，待静置结束，取混合物质量10～15％质量浓度为25％盐酸倒入其中，在38℃下搅拌直至产生半透膜胶粘物质产生，将容器壁上粘附物质刮下，即为硅酸钠；（2）将得到的硅酸钠置于反应釜中，并向其中加入硅酸钠质量2～3倍质量浓度为40％氢氧化钠溶液，搅拌均匀，在温度为500～550℃，压力为8～10MPa下反应30～40min，待反应结束，将反应釜温度以3～5℃/min的速率降低至30～35℃，在降低的过程中以搅拌状态向其中加入硅酸钠质量60～80％质量浓度为35％氢氧化钾溶液，静置反应1～2h，得到偏硅酸钠溶液；（3）将得到的偏硅酸钠溶液中加入偏硅酸钠质量30～50％质量浓度为37％盐酸溶液，在35～38℃下，以200～300r/min的速度搅拌直至产生白色粘稠胶状物质为止，静置过夜，产生沉淀，经过滤，取沉淀物放入烘箱中干燥至恒重，得二氧化硅，之后将得到的二氧化硅放入反应釜，并向其中加入二氧化硅质量1～2倍质量浓度为35％氢氟酸溶液，混合后密闭反应釜，以8～10L/min的速率向反应釜底部通入氢气，通入10～12min，并在通入的过程中提升温度至100～110℃，加热反应1～2h，收集反应后的气体接入压缩机管道中，在2.0MPa下通入储罐中，得四氟化硅溶液；（4）将装有四氟化硅溶液的储罐底部以20～25mL/s速率通入氢气，同时向储罐中缓慢加入四氟化硅质量1～2％氧化锌粉末，混合后，在温度75～80℃，压力为0.5～0.8MPa下反应2～3h，得硅烷，之后再在储罐底部以15～18mL/s速率通入氯气，在光解作用下反应，直至生成四氯硅烷；（5）在装有四氯硅烷的储罐中缓慢加入流体乙醚，其中加入量为四氯硅烷质量15～20％，在50～55℃下混合反应2～3h；（6）待反应结束，将反应后得到的制钢原料置于真空感应炉中进行熔融，待熔融成钢锭后，将钢锭加热到1150～1200℃，保温1.5～2h后锻造成钢坯，随后将制得的钢坯加热到1250～1300℃，保温45～55min，保温结束，对其进行粗扎和精扎，粗扎时调节开扎温度为1100～1200℃，粗扎3个道次总变形量为88％，压下量≥70％，得20～30mm中间坯，之后将得到的中间坯进行精扎，精扎时2个道次总变形量为18％，其中第一道次轧制温度为800～900℃，第二道次轧制温度为750～780℃，得25～35mm扎件钢板，之后将得到的扎件钢板退火处理10～20s，并以40～50℃速率冷却至室温，用卷取机卷板后得到降低硅含量后的相变诱发塑性钢。