一种蒸发器拉杆和拉杆螺母用12Cr13棒材的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种蒸汽发生连接用合金棒材，特别是一种蒸发器拉杆和拉杆螺母用 12Crl3 棒材。
【背景技术】
[0002] 12Crl3 即国家标准的 lCrl3, RCCM 标准 X12Crl3,在 GB/T 1220-2007 标准中对 1013有明确的技术要求，从材料学上讲强度和韧性总是对立的，不能同一材料强度又高 韧性还有好。所以，只有通过优化成分搭配和合金元素作用，通过合理的生产工艺和热处 理制度方能满足客户要求，本发明涉及蒸发器拉杆和拉杆螺母用12Crl3棒材，该材料目前 主要运用国内自主研发的蒸汽发生拉杆和拉杆螺母用棒材，是蒸汽发生连接用合金棒材， 该材料要求调质后得到回火索氏体组织因其极其严格和特殊的性能要求使其成材率极低， (TC KV冲击试验测试值仅在30J左右，热处理调整(TC KV冲击后拉伸试验又无法满足，且性 能不稳定报废量极大，本发明通过成分调整和搭配，合理的生产工艺和热处理制度达到并 远超合金技术要求，产品合格率达到100%。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现通过成分调整和搭配，合理的生产工艺 和热处理制度达到并远超合金技术要求，产品合格率达到100%。
[0004] 本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种蒸发器拉杆和拉杆螺母用12Crl3 棒材，所述一种蒸发器拉杆和拉杆螺母用12Crl3棒材按质量分数计，其组成为： 碳 C : 0· 13-0. 15% ; 硅 Si :0. 10-0. 25% ; 锰 Mn :0· 5-0. 8% ; 磷 P :彡 0.015%; 硫 S :彡 0· 005% ; 络 Cr : 11. 60-12. 10% ; 钼 Mo: 0· 1-0. 15% ; 镍 Ni :0· 6-0. 8% ; 硼 B :0· 003-0. 008% ; 砷 As :彡 0· 94% ; 铅 Pb:彡 11.8%; 汞 Hg:彡 0.6%。
[0005] 本发明进一步改进在于：所述上述配比中按照配比原则余量为铁Fe。 本发明进一步改进在于：所述一种蒸发器拉杆和拉杆螺母用12Crl3棒材的制作方法 为： A、首先按本发明准备碳、硅、锰、磷、硫、铬、钼、镍、硼、砷、铅、汞、铁成分进行配 料； B、将上述配置好的材料进行中频冶炼一电渣精炼一锻造(锻造加热温度1140~1160°C) -超声检测一热乳一热处理（990~1000淬火+680~700°C回火）一超声检测一划线取样一性 能测试(成分、室温拉伸、750°C拉伸、金相、750°C高温持久）一车光研磨成品。
[0006] 本发明与现有技术相比具有以下优点： 1、碳的作用：碳在马氏体不锈钢中主要形成元素，是Y相形成元素，碳是马氏体不锈 钢重要组成元素，是马氏体不锈钢相变的根本原因，碳取上限能够减少6相，提高淬透性， 提升钢材的强度。
[0007] 2、铬的作用：铬是铁素体形成元素，足够量铬可使钢形成单一铁素体组织，与碳的 作用是产生马氏体的主要元素。铬能是C曲线右移提高淬透性，铬是不锈钝化的主要合金 元素。铬取下线能够减少6相，减少铁素体形成。
[0008] 3、硅的作用：硅在高温氧化后生产Si02,分布在氧化膜与基体金属的界面处，可 以阻止氧渗入，降低合金的氧化速度。硅和稀土元素同时存在时，硅提高抗氧化性能的作用 更加显著，适当的硅在炼钢中能够去除氧，减少夹杂物的形成。
[0009] 4、锰的作用：锰是奥氏体形成元素，炼钢中加入锰可以去氧，少量锰与硫形成MnS 能够降低热脆。
[0010] 5、镍的作用：镍扩大了 γ相区，降低了 Ms温度，少量镍能够减少6相并且提高淬 透性。本发明中添加镍元素极大的改善了材料的低温冲击韧性。
[0011] 6、硼作用：少量加入硼元素能够细化晶粒，提升淬透性。
[0012] 7、钼的作用：提高回火稳定性和强化二次硬化效应，过高的钼会形成6相，少量 钼提高淬透性和强韧性。
[0013] 8、铁的作用：是材料基体，随材料组成元素变化产生相变。
[0014] 9、本发明配方及制备工艺主要技术特点是：选择和控制及窄的成分范围，添加 Ni、Mo、B合金元素、元素范围控制上提高淬透性、降低6相，添加元素选择强韧化元素，生 产工艺上采用中频+电渣重熔的工艺，减少夹杂和有害相，并严格控制锻造和热乳温度和 冷却速率，通过合理的热处理工艺得到很好的综合性能。
[0015] 10、目前在制的蒸汽发生器CAP1400、AP1000、CPR1000等蒸发器都用到定距螺杆， 采用的执行标准虽有所不同，本发明的12Crl3性能均满足以上蒸发器标准要求。
[0016] 11、通过设计合理的成分搭配，本发明通过成分调整和搭配，合理的生产工艺和 热处理制度（990~1000淬火+680~700°C回火）达到并远超合金技术要求，产品合格率达到 100% 〇
【具体实施方式】
[0017] 为了加深对本发明的理解，下面将结合实例对本发明作进一步详述，该实施例仅 用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
[0018] 实验原料：碳、娃、猛、磷、硫、络、钼、镍、硼、砷、铅、萊、铁。
[0019] 实验过程：首先按本发明准备碳、硅、锰、磷、硫、铬、钼、镍、硼、砷、铅、汞、铁成 分进行配料，再进行中频冶炼一电渣精炼一锻造(锻造加热温度1140~1160°C)-超声检测 -热乳一热处理（990~1000淬火+680~700°C回火）一超声检测一划线取样一性能测试(成 分、室温拉伸、750°C拉伸、金相、750°C高温持久）一车光研磨成品。
[0020] 测试方法：将配方材料按照5种不同的比例进行配比，制备。
[0021] 性能测试：将5种配比中每支棒材测试硬度后取硬度最高和最低的两支来测试室 温拉伸、高温拉伸、0 °C冲击结果见表二。
由表二数据得到，通过表二的拉伸试验、KV冲击试验以及硬度试验，本发明通过设计 合理的成分搭配以及通过成分调整和搭配，合理的生产工艺和热处理制度（990~1000淬火 +680~700°C回火）达到并远超合金技术要求，产品合格率达到100%。
[0023] 以上所述仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术 人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在 本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种蒸发器拉杆和拉杆螺母用12Crl3棒材，其特征在于，所述一种蒸发器拉杆和拉 杆螺母用12Crl3棒材按质量分数计，其组成为： 碳C: 0? 13-0. 15% ; 硅Si:0. 10-0. 25% ; 锰Mn:0? 5-0. 8% ; 磷P:彡 0.015%; 硫S:彡 0? 005% ; 络Cr:11. 60-12. 10% ; 钼Mo: 0? 1-0. 15% ; 镍Ni:0? 6-0. 8% ; 硼B:0? 003-0. 008% ; 砷As:彡 0.94% 铅Pb:彡 11.8% 汞Hg:彡 0.6%。2. 根据权利要求1所述一种蒸发器拉杆和拉杆螺母用12Crl3棒材，其特征在于：所述 上述配比中按照配比原则余量为铁Fe。3. 根据权利要求1所述一种蒸发器拉杆和拉杆螺母用12Crl3棒材，其特征在于：所述 一种蒸发器拉杆和拉杆螺母用12Crl3棒材的制作方法为： A、 首先按本发明准备碳、硅、锰、磷、硫、铬、钼、镍、硼、砷、铅、汞、铁成分进行配 料； B、 将配比好的材料进行中频冶炼一电渣精炼一锻造(锻造加热温度1140~1160°C)-超 声检测一热乳一热处理（990~1000淬火+680~700°C回火）一超声检测一划线取样一性能测 试(成分、室温拉伸、750 °C拉伸、金相、750 °C高温持久）一车光研磨成品。
【专利摘要】本发明公开了一种蒸发器拉杆和拉杆螺母用12Cr13棒材按质量分数计，其组成为：碳C：0.13-0.15%；硅Si：0.10-0.25%；Mn：0.5-0.8%；磷P：≤0.015%；硫S：≤0.005%；铬Cr：11.60-12.10%；钼Mo:0.1-0.15%；镍Ni：0.6-0.8%；硼B：0.003-0.008%；砷As：≤0.94%；？铅Pb：≤11.8%；汞Hg：≤0.6%；余量为铁Fe，本发明具有实现通过成分调整和搭配，合理的生产工艺和热处理制度达到并远超合金技术要求，产品合格率达到100%。
【IPC分类】C22C33/04, C22C38/60
【公开号】CN105200346
【申请号】CN201510607396
【发明人】刘威, 华大凤
【申请人】江苏新核合金科技有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月22日