[发明专利]压力容器用12Cr2Mo1V合金钢及其锻造热处理工艺

摘要

本发明公开了一种压力容器用12Cr2Mo1V合金钢，所述12Cr2Mo1V合金钢的化学成分以重量百分比计，其主要组份包括C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、V、Ti、B、Nb、Ni和Al；残余元素包括As、Sn、Sb、Cu、Ca和部分气体元素，余量为Fe及不可避免的杂质。该合金钢的锻造热处理工艺中坯料的锻造过程为5次火，锻造比为8，坯料的初始加热温度定在1250℃，每一工序的终锻温度要求大于900℃，最后一火的终锻温度大于860℃%；再经过退火、淬火、回火的热处理工艺得到满足要求的合金钢。本发明制备的合金钢具有较高的常温和高温强度、硬度，良好的低温冲击韧性、抗回火脆性及较高的蠕变强度和高温持久强度。

主权项

1.一种压力容器用12Cr2Mo1V合金钢的锻造热处理工艺，该合金钢的化学成分以重量百分比计，包含以下组份C：0.14‑0.15%；Si：0.04‑0.09%；Mn：0.55‑0.60%；P：≤0.005%；S：≤0.003%；Cr：2.40‑2.50%；Mo：0.95‑1.05%；V：0.25‑0.30%；Ti：0.010‑0.030%；B：0.0008‑0.0015%；Nb：0.025‑0.040%；Ni：0.15‑0.20%；Al：0.015‑0.030%；残余元素As≤0.007%；Sn≤0.004%；Sb≤0.003%；Cu≤0.08%；Ca≤0.015%；气体元素[H]≤0.00015%；[O]≤0.0020%；[N]≤0.0070%；余量为Fe及不可避免的杂质，其特征在于：制备12Cr2Mo1V合金钢的原料采用EBT电弧炉‑LF炉精炼‑VD真空精炼‑模铸工艺路线进行钢锭的冶炼浇注，形成圆柱形坯料，坯料的锻造过程为5次火，锻造比为8，具体包括以下步骤：步骤一、倒棱，将坯料第一次加热至温度1250℃，保温7小时，确保坯料烧匀烧透，出炉，粗压钳口，倒棱，在上下平型砧中倒棱至坯料的外径尺寸为D1；再精压钳口，终锻温度≥900℃；步骤二、镦粗，将经过步骤一处理的坯料再次加热至温度1250℃，保温6小时，出炉，在镦粗漏盘中镦粗，上加球面镦粗板整体镦粗，将坯料镦至外径尺寸为D2，高度尺寸为H1，终锻温度≥900℃；步骤三、第一次拔长，将经过步骤二处理的坯料第三次加热至温度1250℃，保温6小时，出炉，采用WHF锻造法，使用宽度为1000mm的宽砧进行强压拔长，压下量300‑200mm，至坯料的横截面边长尺寸为L1，倒角、倒圆至坯料的外径尺寸为D3，剁冒口端①及水口端②，坯料的下料长度尺寸为L2，终锻温度≥900℃；步骤四、冲中心孔，将经过步骤三处理的坯料第四次加热至温度1250℃，保温4小时，出炉，将坯料镦粗至高度尺寸为H2，外径尺寸为D4，用直径D5=450mm的空心冲头冲中心孔，去芯料，马架扩孔至中心孔的尺寸为D6，此时坯料的外径尺寸为D7，终锻温度≥900℃；步骤五、第二次拔长，将经过步骤四处理的坯料用直径为500mm的芯棒在上平、下V型砧中拔长，先拔两端，再拔中间，并确保壁厚均匀，然后上马架扩孔、整形，得到满足设计尺寸要求的锻件，终锻温度≥860℃；将经过上述步骤锻造过的锻件再进行热处理，得到符合设计要求的压力容器用12Cr2Mo1V合金钢。