一种用于钢结构建筑的钢及其热处理工艺

摘要

本发明是一种用于钢结构建筑的9Ni钢及其热处理工艺，采用淬火‑两相区亚温淬火‑回火的热处理工艺，淬火温度为930‑950℃，两相区亚温淬火温度为720‑740℃，回火温度为610‑630℃，得到以回火索氏体为主的组织，并通过马氏体的逆转变使钢中逆变奥氏体的数量增多，且逆转奥氏体主要分布在板条马氏体边界，使组织更加弥散、均匀分布；同时，使碳化物析出量较大，且细小弥散；本发明在较小程度降低9Ni钢强度的同时，能大幅提高其低温冲击韧性，优化9Ni钢的力学性能。

主权项

一种用于钢结构建筑的钢的热处理工艺，所述用于钢结构建筑的钢的成分及质量百分比为：C：0.31‑0.33%、Ni：9.50‑9.70%、Mn：0.45‑0.47%、Si：0.07‑0.09%、P：0.006‑0.008%、S：0.002‑0.005%、Nb：0.06‑0.08%、V：0.07‑0.09%、Ti：0.05‑0.07%、Al：0.08‑0.1%、N≤0.006%、H≤0.00020%，Cu：0.012‑0.015%，Cr：0.4‑0.6%，Mo：0.23‑0.25%，余量为Fe和不可避免的杂质；该钢中第一相为回火索氏体，第二相为逆变奥氏体，第三相为板条马氏体，逆变奥氏体主要分布在板条马氏体边界，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.5‑4.8%，第三相体积百分数为3.5‑3.8%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.0‑6.3%，第三相体积百分数为4.5‑4.8%；所述的用于钢结构建筑的钢的热处理工艺，采用淬火‑两相区亚温淬火‑回火的热处理工艺，其特征在于：所述淬火温度为930‑950℃，在常化炉中进行，采用第一冷却工序冷至室温，使组织完全奥氏体化，杂质及第二相粒子回溶，细化奥氏体晶粒；两相区亚温淬火温度为720‑740℃，在常化炉中进行，采用第二冷却工序冷至室温，得到细小的铁素体和马氏体组织；所述回火温度为610‑630℃，在回火炉中进行，采用第三冷却工序冷至室温，得到以回火索氏体为主的组织，并通过马氏体的逆转变使钢中逆变奥氏体的数量增多，且逆变奥氏体主要分布在板条马氏体边界，使组织更加弥散及均匀分布；同时，使碳化物析出量较大，且细小弥散；所述第一冷却工序：先采用压缩空气或雾状淬火液以15‑17℃/s的冷却速率将钢冷却至570‑590℃， 再采用水冷以7‑9℃/s的冷却速率将钢冷却至420‑450℃，然后空冷至350‑370℃，最后采用水冷以4‑6℃/s的冷却速率将钢冷却至室温；所述第二冷却工序：先采用水冷以7‑9℃/s的冷却速率将钢冷却至520‑550℃，然后空冷至450‑470℃，再采用水冷以4‑6℃/s的冷却速率将钢冷却至室温；所述第三冷却工序：先采用风冷以2‑4℃/s的冷却速率将钢冷却至510‑530℃，再采用水冷以4‑6℃/s的冷却速率将钢冷却至370‑390℃，最后采用压缩空气或雾状淬火液以7‑9℃/s的冷却速率将钢冷却至室温。