CN113621894A - 一种FeCrAl合金钢带的制备方法 - Google Patents

一种FeCrAl合金钢带的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113621894A
CN113621894A CN202110885867.XA CN202110885867A CN113621894A CN 113621894 A CN113621894 A CN 113621894A CN 202110885867 A CN202110885867 A CN 202110885867A CN 113621894 A CN113621894 A CN 113621894A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fecral alloy
steel strip
pure
alloy steel
fecral
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110885867.XA
Other languages
English (en)
Inventor
吴晓东
王启丞
王忠英
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huaian Cisri Co ltd
Jiangsu University
Original Assignee
Huaian Cisri Co ltd
Jiangsu University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huaian Cisri Co ltd, Jiangsu University filed Critical Huaian Cisri Co ltd
Priority to CN202110885867.XA priority Critical patent/CN113621894A/zh
Publication of CN113621894A publication Critical patent/CN113621894A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/004—Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226—Hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium

Abstract

本发明属于冶金技术领域，公开了一种FeCrAl合金钢带的制备方法。制备方法是：按FeCrAl合金的化学组分，以工业纯铁、纯铝、纯铬、纯稀土金属为原料配料，采用真空感应炉熔炼，在1600～1650℃条件下浇铸成钢锭，将FeCrAl合金钢锭装入加热炉，在1100～1200℃加热120～150min，将铸坯在1000～1100℃条件下锻造成厚度为20～30mm的板坯，然后将板坯在840～940℃条件下热轧成厚度为2.0～3.0mm的钢带，并将钢带快冷至200～400℃。本发明具有成本低、工艺简单的特点，所制备的FeCrAl合金钢带的脆性改善明显，塑性提高显著，提高了成材率，产品性能稳定性大幅提高。

Description

一种FeCrAl合金钢带的制备方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及FeCrAl合金钢带的制备方法。
背景技术
FeCrAl高温合金是一种低碳氮铁素体组织的电热合金材料，可以在1000～1400℃高温下工作，广泛应用于冶金、化工、食品、家电、电热元件及内燃机尾气净化器载体等领域。目前FeCrAl高温合金产业向着高端市场逐步迈进，对FeCrAl高温合金产品的高、精、细的产品要求更加严格，更加需要对产品的尺寸公差、板形、表面等产品特性要求严格。
FeCrAl合金中由于铝的加入，容易产生比重偏析，合金固溶体的晶格畸变增大，加工过程中易发生脆裂等缺陷会引起铁素体强烈脆化，急剧降低合金的韧性。FeCrAl合金热轧工艺的难点为：当温度较低时，FeCrAl合金冷脆剧增，内部萌生裂纹甚至横裂；作为高铝铁素体组织钢，加热高温下具有晶粒快速长大倾向，影响坯料热塑性；热轧后需要快冷，尤其要避开475℃附近温度区间，否则产生析出物，恶化热轧卷性能，后续生产时容易发生断带。如果热轧工艺参数控制不合适时，铁铬铝合金热轧钢卷韧脆转变温度高达50℃以上，不能在室温下稳定生产。
发明内容
本发明旨在克服现有技术缺陷，目的在于提供一种成本低、工艺简单的FeCrAl合金钢带的制备方法，用该方法制备的FeCrAl合金钢带的低温延展性显著改善，板形良好，厚度满足使用要求。
为实现上述目的，本发明采用的其技术方案是：
所述FeCrAl合金成分及质量百分比具体为(wt％)：C≤0.002，N≤0.003，S≤0.003，P≤0.02，Cr：18～25，Al：4.0～5.6，RE：0.1～0.25，余量为Fe和不可避免的杂质。
FeCrAl合金钢带的制备方法，包括如下步骤：
(1)熔炼：在真空感应熔炼炉中以工业纯铁、纯铝、纯铬、纯稀土金属为原料熔炼FeCrAl合金，浇铸成FeCrAl合金锭；
(2)加热：将步骤(1)所得的FeCrAl合金钢锭装入加热炉，在1100～1200℃加热120～150分钟；得到0Cr21Al6、0Cr23Al5或0Cr25Al5的合金钢锭；
(3)热轧：对步骤(2)所得的FeCrAl合金钢锭进行粗轧和精轧，得到厚度2.0～3.0mm的钢带；
(4)冷却：将步骤(3)所得的钢带进行快冷至200～400℃。
在上述技术方案中，步骤(1)中，所述纯铝的纯度为99.5％，所述纯铬的纯度为99.5％，纯稀土金属的纯度为99.5％，在真空感应熔炼炉中按照Fe、Cr、Al、稀土的顺序熔炼，并严格控制合金中C、S、P、N、O等杂质元素含量，熔炼后浇铸成FeCrAl合金锭；
步骤(3)中，采用热连轧机对FeCrAl合金钢锭进行热轧。所述粗轧温度是1000～1100℃，粗轧设为5道次或7道次，粗轧终了出口厚度为20～30mm，粗轧完成后使用热卷箱对FeCrAl合金钢带保温；所述精轧轧制7道次，首道次变形量为30～40％，终轧温度控制为840～940℃；
步骤(4)中，将钢带进行快冷至200～400℃的具体方式为：对FeCrAl合金钢带喷水以便在15～30s时间范围内使FeCrAl合金钢带表面冷却至目标温度。
本发明的有益效果为：
本发明的制备方法改善了FeCrAl合金钢带的低温延展性，使FeCrAl合金钢带可通过传统轧制方式进行制备，具有广泛的适用性，且工艺简单，成本低。同时，本发明采用真空感应炉熔炼，能有效地降低钢中杂质含量，提高合金塑性。粗轧过程中能够将合金顺利轧制成20～30mm厚的板坯，不仅能提供适宜于热轧的原料形状，而且能破碎晶粒和夹杂物，提高材料的塑性，热轧过程能提供较薄的板材，并能有效细化晶粒，显著提高板材的塑性。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1
采用真空感应炉浇注0Cr21Al6合金钢锭，其化学成分按重量百分比含量为：C≤0.002％，N≤0.003％，S≤0.003％，P≤0.02％，Cr：20～21，Al：5.5～6.0，RE：0.1～0.15，余量为Fe和不可避免的杂质。
FeCrAl合金钢带的制备方法是：
(1)熔炼：在真空感应熔炼炉中以工业纯铁、纯铝、纯铬、纯稀土金属为原料熔炼FeCrAl合金，浇铸成合金锭；
(2)加热：将FeCrAl合金钢锭装入加热炉，在1100～1200℃加热120～150分钟；加热温度和时间与合金钢锭的大小有关；
(3)粗轧：将钢锭在1000℃～1100℃条件进行粗轧，粗轧终了出口厚度为20～30mm的。
(4)热轧：对FeCrAl合金钢锭进行精轧，首道次变形量为30～40％，终轧温度控制为840～940℃，得到厚度2.5mm的钢带；
(5)冷却：对2.5mm的钢带进行快冷至200～400℃。
实施例2
采用真空感应炉浇注0Cr23Al5合金钢锭，其化学成分按重量百分比含量为：C≤0.002％，N≤0.003％，S≤0.003％，P≤0.02％，Cr：22～24，Al：4.5～5.0，RE：0.1～0.15，余量为Fe和不可避免的杂质。
FeCrAl合金钢带的制备方法是：
(1)熔炼：在真空感应熔炼炉中以工业纯铁、纯铝、纯铬、纯稀土金属为原料熔炼FeCrAl合金，浇铸成合金锭；
(2)加热：将FeCrAl合金钢锭装入加热炉，在1100～1200℃加热120～150分钟；
(3)粗轧：将钢锭在1000℃～1100℃条件进行粗轧，粗轧终了出口厚度为20～30mm的。
(4)热轧：对FeCrAl合金钢锭进行精轧，首道次变形量为30～40％，终轧温度控制为840～940℃，得到厚度2.8mm的钢带；
(5)冷却：对2.8mm的钢带进行快冷至200～400℃。
实施例3
采用真空感应炉浇注0Cr25Al5合金钢锭，其化学成分按重量百分比含量为：C≤0.002％，N≤0.003％，S≤0.003％，P≤0.02％，Cr：24～26％，Al：4.5～5.0％，RE：0.1～0.2％，余量为Fe和不可避免的杂质。
FeCrAl合金钢带的制备方法是：
(1)熔炼：在真空感应熔炼炉中以工业纯铁、纯铝、纯铬、纯稀土金属为原料熔炼FeCrAl合金，浇铸成合金锭；
(2)加热：将FeCrAl合金钢锭装入加热炉，在1100～1200℃加热120～150分钟；
(3)粗轧：将钢锭在1000℃～1100℃条件进行粗轧，粗轧终了出口厚度为20～30mm的。
(4)热轧：对FeCrAl合金钢锭进行精轧，首道次变形量为30～40％，终轧温度控制为840～940℃，得到厚度3.0mm的钢带；
(5)冷却：对3.0mm的钢带进行快冷至200～400℃。

Claims (7)

1.一种FeCrAl合金钢带的制备方法，所述FeCrAl合金成分及质量百分比具体为：C≤0.002wt％，N≤0.003wt％，S≤0.003wt％，P≤0.02wt％，Cr：18～25wt％，Al：4.0～5.6wt％，RE：0.1～0.25wt％，余量为Fe和不可避免的杂质；其特征在于，包括如下步骤：
(1)熔炼：在真空感应熔炼炉中以工业纯铁、纯铝、纯铬、纯稀土金属为原料熔炼FeCrAl合金，浇铸成FeCrAl合金锭；
(2)加热：将步骤(1)所得的FeCrAl合金钢锭装入加热炉，在1100～1200℃加热120～150分钟；
(3)热轧：对步骤(2)所得的FeCrAl合金钢锭进行粗轧和精轧，得到厚度2.0～3.0mm的钢带；
(4)冷却：将步骤(3)所得的钢带进行快冷至200～400℃。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，纯铝的纯度为99.5％，纯铬的纯度为99.5％，纯稀土金属的纯度为99.5％。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，FeCrAl合金在真空条件下，按照Fe、Cr、Al、稀土的顺序熔炼，熔炼后浇铸成FeCrAl合金锭。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤(3)中，粗轧温度是1000～1100℃，粗轧设为5道次或7道次，粗轧终了出口厚度为20～30mm；粗轧完成后使用热卷箱对FeCrAl合金钢带保温。
5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤(3)中，精轧轧制7道次，首道次变形量为30～40％，终轧温度控制为840～940℃。
6.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤(3)中，采用热连轧机对FeCrAl合金钢锭进行热轧。
7.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤(4)中，将钢带进行快冷至200～400℃的具体方式为：对FeCrAl合金钢带喷水以便在15～30s时间范围内使FeCrAl合金钢带表面冷却至目标温度。
CN202110885867.XA 2021-08-03 2021-08-03 一种FeCrAl合金钢带的制备方法 Pending CN113621894A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110885867.XA CN113621894A (zh) 2021-08-03 2021-08-03 一种FeCrAl合金钢带的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110885867.XA CN113621894A (zh) 2021-08-03 2021-08-03 一种FeCrAl合金钢带的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113621894A true CN113621894A (zh) 2021-11-09

Family

ID=78382578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110885867.XA Pending CN113621894A (zh) 2021-08-03 2021-08-03 一种FeCrAl合金钢带的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113621894A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115141983A (zh) * 2022-07-15 2022-10-04 丹阳市海威电热合金有限公司 高韧性铁铬铝电热合金的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109328120A (zh) * 2016-06-24 2019-02-12 山特维克原料技术德国公开股份有限公司 用于将铁素体FeCrAl合金的中空体成型为管的方法
CN112170486A (zh) * 2020-09-30 2021-01-05 山西太钢不锈钢股份有限公司 宽钢带铁铬铝合金热轧钢卷的制造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109328120A (zh) * 2016-06-24 2019-02-12 山特维克原料技术德国公开股份有限公司 用于将铁素体FeCrAl合金的中空体成型为管的方法
CN112170486A (zh) * 2020-09-30 2021-01-05 山西太钢不锈钢股份有限公司 宽钢带铁铬铝合金热轧钢卷的制造方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
国家技术监督局: "《中华人民共和国国家标准 高电阻电热合金》", 1 December 1995 *
李安敏: "《金属材料学》", 30 April 2017, 电子科技大学出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115141983A (zh) * 2022-07-15 2022-10-04 丹阳市海威电热合金有限公司 高韧性铁铬铝电热合金的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102199721B (zh) 高硅无取向冷轧薄板的制造方法
CN108315606B (zh) 一种锂电池用1100合金铝箔及其制造方法
CN106119615B (zh) 一种新能源动力电池壳用铝合金带材及其制备方法
CN109112423B (zh) 一种优良低温韧性特厚合金钢板及其制备方法
CN102747291B (zh) 一种高频低铁损磁性优良的无取向硅钢薄带及生产方法
CN110230009B (zh) 一种具有良好切削性能的热作模具钢及其制备方法
CN101798655A (zh) 一种低屈强比的深冲性良好的微碳铝镇静钢及其制备方法
CN105950992A (zh) 一种采用一次冷轧法制造的晶粒取向纯铁及方法
CN115418534B (zh) 一种8090铝锂合金细晶板材及其制备方法
CN102747281A (zh) 罩式退火if钢及其生产方法
CN110951946B (zh) 一种低密度钢的热处理工艺及其制备方法
CN115852267A (zh) 一种高强高导电率低膨胀铁镍钼合金丝材及其生产方法
CN115896419A (zh) 一种gh2132合金棒材的制备方法和应用
CN103882293A (zh) 无取向电工钢及其生产方法
CN110777299A (zh) 一种含Ce高磁感无取向硅钢及制备方法
CN102828111A (zh) 一种含有新型复合抑制剂的高硅钢薄板的制备方法
CN113215494B (zh) 一种航空用因瓦合金板材的制备方法
EP0202336B1 (en) Process for producing a thin plate of a high ferrosilicon alloy
CN113621894A (zh) 一种FeCrAl合金钢带的制备方法
CN109182907B (zh) 一种无头轧制生产半工艺无取向电工钢的方法
CN111910062A (zh) 一步法钢丝热拔工艺
CN109338238B (zh) 一种基于薄带铸轧的冲压用低碳钢及其制造方法
CN113621774B (zh) 高硅无取向电工钢及其生产方法
CN114717460A (zh) 一种高强度铁钴软磁合金带材及其制备方法
CN110964950A (zh) 一种汽车用隔热片用铝材的制作方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20211109