CN117448682A - 一种超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超细晶粒Cr‑Ni‑Mo合金钢锻材及其制造方法，涉及合金钢锻材技术领域包括如下按质量百分比计的化学成分：C 0.38～0.43％，Si 0.25～0.35％，Mn 0.70～0.80％，S≤0.015％，P≤0.015％，Cr 0.80～0.85％，Mo 0.30～0.35％，Ni 1.70～1.95％，Al0.020～0.050％，N 90‑150ppm，V 0.06～0.15％，余量为铁及其它不可避免的杂质。该合金钢锻材晶粒度≥7级，具有良好的强韧性匹配和组织，能通过φ2.5mm的超声波探伤检验；制造方法简单方便，对设备依赖性低，制备效率高，耗能少，适于连续规模化生产。

Description

一种超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材及其制造方法
技术领域
本发明涉及合金钢锻材技术领域，尤其涉及一种超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材及其制造方法。
背景技术
大型锻件是核电、火电等电站装备和大型冶金、矿山和运输装备中的承力和传动结构部件，属于核心构件，更是装备得以可靠运行的基础。装备的大型化也使锻件大型化，特别是在提高效率、降低消耗、安全可靠的设计思想指导下，除大量使用高合金钢外，也将原来通过后续组装而成的组合部件集成于一体，使单体锻件的尺寸和重量急剧增大。随着大型锻件重量的逐渐增加，合金钢锻材粗晶的问题越来越突出。粗晶不但让探伤无法进行，而且强烈降低锻件的韧性和塑性。面对锻件越来越高的质量要求，粗晶问题已到了不得不解决的时候。
为了解决合金钢锻材的组织遗传带来的晶粒粗大和不均匀的问题，传统方法通常采用多次正火的锻后热处理工艺，然而，现有多次正火工艺须经历多次升温降温，能源浪费大，工艺过程复杂，工序时间长，操作控制难度高，实际效果不稳定，综合制造成本昂贵，有很大的空间可以改进。目前解决粗晶问题的主要方案有：(1)控制冶炼或铸造过程中浇注温度避免导致晶粒过快长大；(2)避免锻件加热温度过高、锻造比不够而导致加热过程中过快长大的晶粒无法通过再结晶细化。然而，现有的合金钢锻材由于成分配方和制造工艺参数的选取不合理，导致粗晶问题没有得到彻底的解决，且造成了较大的能源浪费。
如，申请号为201110009744.6的中国发明专利公开了一种金属热处理技术领域的中高合金钢大型锻件的晶粒细化方法，通过将锻造后的锻件在奥氏体化后冷却至珠光体转变区鼻尖温度进行等温保温或波动保温，实现珠光体等温分解，然后冷却至室温并经过二次奥氏体化过程后，实现重结晶再次细化晶粒。该发明解决实际生产中传统的多次正火工艺对大型锻件晶粒细化效果不稳定、粗晶和混晶现象严重的问题。通过奥氏体的不完全等温平衡分解来切断和消除组织遗传，获得ASTM No.5级以上的原奥氏体平均晶粒度，改善大型锻件的组织状态，提高大型锻件的超声波探伤性能，同时大大缩短工时降低能耗节约成本。然而，其晶粒还需进一步细化，且没有从合金钢配方、浇注温度、加热温度、锻造比的角度对晶粒细化进行控制。
因此，开发一种超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材及其制造方法符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进晶粒细化控制技术的发展具有非常重要的意义。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种晶粒度≥7级，具有良好的强韧性匹配和组织，能通过φ2.5mm的超声波探伤检验的超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材及其制造方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材，其特征在于，包括如下按质量百分比计的化学成分：C 0.38～0.43％，Si 0.25～0.35％，Mn0.70～0.80％，S≤0.015％，P≤0.015％，Cr 0.80～0.85％，Mo 0.30～0.35％，Ni 1.70～1.95％，Al0.020～0.050％，N 90-150ppm，V 0.06～0.15％，余量为铁及其它不可避免的杂质。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材的制造方法，包括如下步骤：
步骤一，在按重量百分比配料，加入冶炼炉内，将炉料冶炼成初炼钢水；
步骤二，炉外精炼：将所述步骤一得到的钢水经过LF及VD或RH真空精炼处理进一步精炼成上述的合金钢，精炼后采用模注工艺将钢水浇铸成钢锭；
步骤三，锻造：将所述步骤二得到的合金钢钢锭进行锻造，得到的铸锭加热后轧制加工成成品尺寸；
步骤四，热处理：将所述步骤三中自然冷却后的锻件置于退火炉内进行热处理。
较佳的，步骤一中所述冶炼炉为电炉或转炉。
较佳的，步骤二中所述真空精炼处理的时间为10-20min。
较佳的，步骤二中所述钢锭为方锭或八角锭；所述浇铸的液相线温度为15～40℃。
较佳的，步骤三中所述铸锭的加热温度≥1200℃，加热时间3～6h；所述锻造的终锻温度850～880℃，开锻温度1100～1180℃，锻后空冷至表面温度180-280℃。
较佳的，步骤三中所述锻造过程中控制材料的压缩比≥6。
较佳的，步骤四中所述热处理包括退火处理和正火处理；所述正火处理的温度为890-920℃，保温7-9h。
较佳的，所述退火处理是在温度为600-650℃的退火炉内进行的，处理过程具体为：待该批料到齐后，以≤1.7℃/min的升温速度升至800～830℃保温16～20小时；以0.3～0.7℃/min的降温速度降至660～700℃保温34～42小时；以0.3～0.7℃/min的降温速度降至≤450℃出炉空冷。
具体实施方式
下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明。
一种超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材，其特征在于，包括如下按质量百分比计的化学成分：C 0.38～0.43％，Si 0.25～0.35％，Mn 0.70～0.80％，S≤0.015％，P≤0.015％，Cr 0.80～0.85％，Mo 0.30～0.35％，Ni 1.70～1.95％，Al 0.020～0.050％，N 90-150ppm，V 0.06～0.15％，余量为铁及其它不可避免的杂质。
碳C：0.38～0.43％
碳C：在本发明所述的Cr-Ni-Mo合金钢中，C是确保钢材强度所必须的元素，提高钢中的C含量将增加钢的非平衡组织转变能力，从而显著提高钢的强度；在本发明中，可以通过淬回火热处理工艺抑制钢中C元素的扩散形成切变型的马氏体相变从而显著提高钢的强度。不过，对于本技术方案来说，钢中C元素含量不宜过高，过高的C含量对钢的塑性、韧性均会产生不利影响，而且会显著增加材料的碳当量，恶化钢材的焊接性能。基于此，在本发明所述的高强度钢材中，控制C元素的质量百分含量在0.38～0.43％之间。
硅Si：0.25～0.35％
硅Si：在本发明所述的Cr-Ni-Mo合金钢中，Si元素可以固溶在钢中，并起到固溶强化的作用，其能够显著提高钢材的屈服强度、疲劳强度和硬度。Si在渗碳体中的溶解度很低，钢中Si元素含量不宜过高，当钢中Si元素含量过高时，不仅会形成无碳化物的贝氏体组织，同时还会增加钢材的脆性。基于此，在本发明所述的高强度钢材中，将Si元素的质量百分含量控制在0.25～0.35％之间。
锰Mn：0.70～0.80％
锰Mn：在本发明所述的Cr-Ni-Mo合金钢中，Mn元素可以提高钢中奥氏体的稳定性，同时还能提高钢材的淬透性。此外，Mn还可以通过固溶强化，提高钢中马氏体的强度，进而提高钢材的强度。但需要注意的是，钢中Mn元素含量同样不宜过高，当钢中Mn元素含量过高时，在淬火加热时会使得奥氏体晶粒容易长大，并促进有害元素在晶界偏聚。基于此，在本发明所述的高强度钢材中，将Mn元素的质量百分含量控制在0.70～0.80％之间。
硫S：≤0.015％/磷P：≤0.015％
在本发明所述的Cr-Ni-Mo合金钢中，P元素和S元素均是钢中不可避免的有害杂质元素，且均会恶化钢的性能，因此在本发明中控制P元素满足：P≤0.015％，控制S元素满足：S≤0.015％。
铬Cr：0.80～0.85％
在本发明所述的Cr-Ni-Mo合金钢中，添加适量的Cr元素可以提高钢材的淬透性，并具有二次硬化的作用，其可以形成硬化的马氏体组织，有利于提高钢材的强度。此外，Cr的碳化物可以起到抑制晶粒长大的作用，但是，钢中Cr元素含量同样不宜过高，当钢中Cr元素含量过高时，会生成大量碳化物，并在晶界聚集，降低材料的韧性并且显著增加碳当量，基于此，将Cr元素的质量百分含量控制在0.8～0.85％之间。
钼Mo：0.30～0.35％；
在本发明所述的Cr-Ni-Mo合金钢中，Mo元素主要以固溶形式存在于钢中，其能够起到固溶强化效果，有利于提高钢材的淬透性，使钢在淬火过程中形成马氏体。Mo同时还是贵重合金元素，加入过量的Mo还会导致合金成本上升。基于此，将Mo元素的质量百分含量控制在0.3～0.35％之间。
镍Ni：1.70～1.95％；
在本发明钢中，Ni是奥氏体形成元素，其作为主要强化元素之一，能够以固溶形式存在于钢中，并可以与铁无限固溶，钢中添加适量的Ni元素还能够降低共析点的含C量，强化铁素体并细化和增多珠光体，可以提高钢的强度而不显著影响钢的塑性。Ni元素能够提高钢的疲劳抗力，减小钢对缺口的敏感性，降低钢的低温脆化转变温度，改善钢的冲击韧性。另外，Ni元素在提高钢材强度的同时，对钢材的韧性、塑性以及其他工艺的性能的损害较其他合金元素的影响小。基于此，在本发明所述的高强度钢材中，将Ni元素的质量百分含量控制在1.70～1.95％之间。
铝Al：0.020～0.050％；
在本发明钢中，Al的主要作用是脱氧和固氮，A1与N结合形成的A1N可以有效地细化晶粒。但需要注意的是，钢中Al元素含量不宜过高，当钢中Al元素含量过高时，会影响钢材的浇注性能，而且会损害钢的韧性。基于此，在本发明所述的高强度钢材中，将Al元素的质量百分含量控制在0.02～0.05％之间。
氮N:90-150ppm
在本发明所述的高强度钢材中，N为奥氏体形成元素，同时也是MX型析出物形成元素；为了避免N元素在钢中富集，钢中不宜添加过多的N。因此，必须严格控制N元素的含量，在本发明所述的高强度钢材中，将N元素的质量百分含量控制为0.009～0.015％之间。
钒V：0.06～0.15％
在本发明钢中，V作为强碳化物形成元素，能以弥散析出的形式显著提高钢材的强度。但需要注意的是，当钢中V元素的添加量过高时，将降低钢材的韧性和焊接性能。基于此，在本发明所述的高强度钢材中，将V元素的质量百分含量控制在0.06～0.15％之间。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材的制造方法，包括如下步骤：
步骤一，在按重量百分比配料，加入冶炼炉内，将炉料冶炼成初炼钢水；
步骤二，炉外精炼：将所述步骤一得到的钢水经过LF及VD或RH真空精炼处理进一步精炼成上述的合金钢，精炼后采用模注工艺将钢水浇铸成钢锭；
步骤三，锻造：将所述步骤二得到的合金钢钢锭进行锻造，得到的铸锭加热后轧制加工成成品尺寸；
步骤四，热处理：将所述步骤三中自然冷却后的锻件置于退火炉内进行热处理。
较佳的，步骤一中所述冶炼炉为电炉或转炉。
较佳的，步骤二中所述真空精炼处理的时间为10-20min。
较佳的，步骤二中所述钢锭为方锭或八角锭；所述浇铸的液相线温度为15～40℃。
较佳的，步骤三中所述铸锭的加热温度≥1200℃，加热时间3～6h；所述锻造的终锻温度850～880℃，开锻温度1100～1180℃，锻后空冷至表面温度180-280℃。
较佳的，步骤三中所述锻造过程中控制材料的压缩比≥6。
钢锭镦粗前的钳把尺寸应与镦粗漏盘孔径相匹配，并保证钳把不偏心。开锻温度1100～1180℃。为避免镦粗过程中产生钳压把铆镦现象，镦粗前钳把压出长度应比漏盘高度短150～200mm为宜。切除钢锭冒口端，钢锭尾部切除≥2％。压把完成后进回炉保温(温度为1180～1200℃)，保温120～180min。镦粗时，为避免镦粗过程出现料镦弯和双鼓形，坯料高度与直径之比应≤2.5。缓慢镦粗到1/2，中间停顿10～20秒，再拔长至530mm方(需进行倒棱)，倒棱完成后进回炉保温(温度为1180～1200℃)，保温15～40min。出炉后，按成品规格锻制成品，终锻温度850～880℃。锻后空冷至表面温度180-280℃。
较佳的，步骤四中所述热处理包括退火处理和正火处理；所述正火处理的温度为890-920℃，保温7-9h。
较佳的，所述退火处理是在温度为600-650℃的退火炉内进行的，处理过程具体为：待该批料到齐后，以≤1.7℃/min的升温速度升至800～830℃保温16～20小时；以0.3～0.7℃/min的降温速度降至660～700℃保温34～42小时；以0.3～0.7℃/min的降温速度降至≤450℃出炉空冷。
由于上述技术方案运用，本发明专利与现有技术相比具有下列优点：本发明提供的超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材晶粒度≥7级，具有良好的强韧性匹配和组织，能通过φ2.5mm的超声波探伤检验；制造方法简单方便，对设备依赖性低，制备效率高，耗能少，适于连续规模化生产。
下面将结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1
本例提供一种超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材，其特征在于，包括如下按质量百分比计的化学成分：C 0.38％，Si 0.25％，Mn 0.70％，S≤0.015％，P≤0.015％，Cr 0.80％，Mo 0.30％，Ni 1.70％，Al 0.020％，N 90ppm，V 0.06％，余量为铁及其它不可避免的杂质。
一种所述超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材的制造方法，包括如下步骤：
步骤一，在按重量百分比配料，加入冶炼炉内，将炉料冶炼成初炼钢水；
步骤二，炉外精炼：将所述步骤一得到的钢水经过LF及VD真空精炼处理进一步精炼成上述的合金钢，精炼后采用模注工艺将钢水浇铸成钢锭；
步骤三，锻造：将所述步骤二得到的合金钢钢锭进行锻造，得到的铸锭加热后轧制加工成成品尺寸；
步骤四，热处理：将所述步骤三中自然冷却后的锻件置于退火炉内进行热处理。
步骤一中所述冶炼炉为电炉；步骤二中所述真空精炼处理的时间为10min；步骤二中所述钢锭为方；所述浇铸的液相线温度为15℃。
步骤三中所述铸锭的加热温度≥1200℃，加热时间3h；所述锻造的终锻温度850℃，开锻温度1100℃，锻后空冷至表面温度180℃；步骤三中所述锻造过程中控制材料的压缩比≥6。
步骤四中所述热处理包括退火处理和正火处理；所述正火处理的温度为890℃，保温7h。
所述退火处理是在温度为600℃的退火炉内进行的，处理过程具体为：待该批料到齐后，以≤1.7℃/min的升温速度升至800℃保温16小时；以0.3℃/min的降温速度降至660℃保温34小时；以0.3℃/min的降温速度降至≤450℃出炉空冷。
实施例2
本例提供一种超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材，其特征在于，包括如下按质量百分比计的化学成分：C 0.39％，Si 0.27％，Mn 0.73％，S≤0.015％，P≤0.015％，Cr 0.82％，Mo 0.32％，Ni 1.75％，Al 0.030％，N 110ppm，V 0.08％，余量为铁及其它不可避免的杂质。
一种所述超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材的制造方法，包括如下步骤：
步骤一，在按重量百分比配料，加入冶炼炉内，将炉料冶炼成初炼钢水；
步骤二，炉外精炼：将所述步骤一得到的钢水经过LF及RH真空精炼处理进一步精炼成上述的合金钢，精炼后采用模注工艺将钢水浇铸成钢锭；
步骤三，锻造：将所述步骤二得到的合金钢钢锭进行锻造，得到的铸锭加热后轧制加工成成品尺寸；
步骤四，热处理：将所述步骤三中自然冷却后的锻件置于退火炉内进行热处理。
步骤一中所述冶炼炉为转炉；步骤二中所述真空精炼处理的时间为13min；步骤二中所述钢锭为方锭；所述浇铸的液相线温度为22℃；步骤三中所述铸锭的加热温度≥1200℃，加热时间4h；所述锻造的终锻温度860℃，开锻温度1120℃，锻后空冷至表面温度210℃；步骤三中所述锻造过程中控制材料的压缩比≥6。
步骤四中所述热处理包括退火处理和正火处理；所述正火处理的温度为900℃，保温7.5h；所述退火处理是在温度为620℃的退火炉内进行的，处理过程具体为：待该批料到齐后，以≤1.7℃/min的升温速度升至810℃保温17小时；以0.4℃/min的降温速度降至670℃保温36小时；以0.4℃/min的降温速度降至≤450℃出炉空冷。
实施例3
本例提供一种超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材，其特征在于，包括如下按质量百分比计的化学成分：C 0.41％，Si 0.30％，Mn 0.75％，S≤0.015％，P≤0.015％，Cr 0.83％，Mo 0.33％，Ni 1.88％，Al 0.035％，N 120ppm，V 0.12％，余量为铁及其它不可避免的杂质。
一种所述超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材的制造方法，包括如下步骤：
步骤一，在按重量百分比配料，加入冶炼炉内，将炉料冶炼成初炼钢水；
步骤二，炉外精炼：将所述步骤一得到的钢水经过LF及VD真空精炼处理进一步精炼成上述的合金钢，精炼后采用模注工艺将钢水浇铸成钢锭；
步骤三，锻造：将所述步骤二得到的合金钢钢锭进行锻造，得到的铸锭加热后轧制加工成成品尺寸；
步骤四，热处理：将所述步骤三中自然冷却后的锻件置于退火炉内进行热处理。
步骤一中所述冶炼炉为电炉；步骤二中所述真空精炼处理的时间为15min；步骤二中所述钢锭为八角锭；所述浇铸的液相线温度为30℃；步骤三中所述铸锭的加热温度≥1200℃，加热时间4.5h；所述锻造的终锻温度865℃，开锻温度1150℃，锻后空冷至表面温度230℃；步骤三中所述锻造过程中控制材料的压缩比≥6。
步骤四中所述热处理包括退火处理和正火处理；所述正火处理的温度为905℃，保温8h；所述退火处理是在温度为630℃的退火炉内进行的，处理过程具体为：待该批料到齐后，以≤1.7℃/min的升温速度升至815℃保温18小时；以0.5℃/min的降温速度降至680℃保温39小时；以0.5℃/min的降温速度降至≤450℃出炉空冷。
实施例4
本例提供一种超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材，其特征在于，包括如下按质量百分比计的化学成分：C 0.42％，Si 0.33％，Mn 0.78％，S≤0.015％，P≤0.015％，Cr 0.84％，Mo 0.34％，Ni 1.92％，Al 0.04％，N 140ppm，V 0.13％，余量为铁及其它不可避免的杂质。
一种所述超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材的制造方法，包括如下步骤：
步骤一，在按重量百分比配料，加入冶炼炉内，将炉料冶炼成初炼钢水；
步骤二，炉外精炼：将所述步骤一得到的钢水经过LF及RH真空精炼处理进一步精炼成上述的合金钢，精炼后采用模注工艺将钢水浇铸成钢锭；
步骤三，锻造：将所述步骤二得到的合金钢钢锭进行锻造，得到的铸锭加热后轧制加工成成品尺寸；
步骤四，热处理：将所述步骤三中自然冷却后的锻件置于退火炉内进行热处理。
步骤一中所述冶炼炉为转炉；步骤二中所述真空精炼处理的时间为18min；步骤二中所述钢锭为八角锭；所述浇铸的液相线温度为35℃；步骤三中所述铸锭的加热温度≥1200℃，加热时间5.5h；所述锻造的终锻温度875℃，开锻温度1170℃，锻后空冷至表面温度260℃。
步骤三中所述锻造过程中控制材料的压缩比≥6；步骤四中所述热处理包括退火处理和正火处理；所述正火处理的温度为910℃，保温8.5h；所述退火处理是在温度为640℃的退火炉内进行的，处理过程具体为：待该批料到齐后，以≤1.7℃/min的升温速度升至825℃保温19小时；以0.6℃/min的降温速度降至695℃保温41小时；以0.6℃/min的降温速度降至≤450℃出炉空冷。
实施例5
本例提供一种超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材，其特征在于，包括如下按质量百分比计的化学成分：C 0.43％，Si 0.35％，Mn 0.80％，S≤0.015％，P≤0.015％，Cr 0.85％，Mo 0.35％，Ni 1.95％，Al 0.050％，N 150ppm，V 0.15％，余量为铁及其它不可避免的杂质。
一种所述超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材的制造方法，包括如下步骤：
步骤一，在按重量百分比配料，加入冶炼炉内，将炉料冶炼成初炼钢水；
步骤二，炉外精炼：将所述步骤一得到的钢水经过LF及VD真空精炼处理进一步精炼成上述的合金钢，精炼后采用模注工艺将钢水浇铸成钢锭；
步骤三，锻造：将所述步骤二得到的合金钢钢锭进行锻造，得到的铸锭加热后轧制加工成成品尺寸；
步骤四，热处理：将所述步骤三中自然冷却后的锻件置于退火炉内进行热处理。
步骤一中所述冶炼炉为电炉；步骤二中所述真空精炼处理的时间为20min；步骤二中所述钢锭为八角锭；所述浇铸的液相线温度为40℃；步骤三中所述铸锭的加热温度≥1200℃，加热时间6h；所述锻造的终锻温度880℃，开锻温度1180℃，锻后空冷至表面温度280℃。
步骤三中所述锻造过程中控制材料的压缩比≥6；步骤四中所述热处理包括退火处理和正火处理；所述正火处理的温度为920℃，保温9h；所述退火处理是在温度为650℃的退火炉内进行的，处理过程具体为：待该批料到齐后，以≤1.7℃/min的升温速度升至830℃保温20小时；以0.7℃/min的降温速度降至700℃保温42小时；以0.7℃/min的降温速度降至≤450℃出炉空冷。
对比例1
本例提供一种超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材，其与实施例1基本相同，不同的是没有添加Si和Al，且所述浇铸的液相线温度为60℃。
对比例2
本例提供一种超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材，其与实施例1基本相同，不同的是没有添加Mn和V，且所述浇铸的液相线温度为10℃。
为了进一步说明各例超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材的有益技术效果，对各例产品进行相关性能测试，测试结果见表1，测试方法如下：按GB/T6394《金属平均晶粒度测定方法》测定晶粒度；按GB/T 228.1—2021对拉伸强度进行测试。
表1
项目 拉伸强度 晶粒度
单位 MPa ％
实施例1 727 7
实施例2 745 7
实施例3 768 8
实施例4 780 8
实施例5 793 8
对比例1 656 5
对比例2 639 5
从表1可以看出，本发明实施例中超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材具有更高的机械力学性能，且晶粒更细，Si、Al、Mn和V的添加及浇铸温度的合理控制对改善上述性能有益。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据依据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材，其特征在于，包括如下按质量百分比计的化学成分：C 0.38～0.43％，Si 0.25～0.35％，Mn 0.70～0.80％，S≤0.015％，P≤0.015％，Cr0.80～0.85％，Mo 0.30～0.35％，Ni 1.70～1.95％，Al 0.020～0.050％，N 90-150ppm，V 0.06～0.15％，余量为铁及其它不可避免的杂质。
2.一种根据权利要求1所述超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，在按重量百分比配料，加入冶炼炉内，将炉料冶炼成初炼钢水；
步骤二，炉外精炼：将所述步骤一得到的钢水经过LF及VD或RH真空精炼处理进一步精炼成上述的合金钢，精炼后采用模注工艺将钢水浇铸成钢锭；
步骤三，锻造：将所述步骤二得到的合金钢钢锭进行锻造，得到的铸锭加热后轧制加工成成品尺寸；
步骤四，热处理：将所述步骤三中自然冷却后的锻件置于退火炉内进行热处理。
3.根据权利要求2所述的超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材的制造方法，其特征在于，步骤一中所述冶炼炉为电炉或转炉。
4.根据权利要求2所述的超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材的制造方法，其特征在于，步骤二中所述真空精炼处理的时间为10-20min。
5.根据权利要求2所述的超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材的制造方法，其特征在于，步骤二中所述钢锭为方锭或八角锭；所述浇铸的液相线温度为15～40℃。
6.根据权利要求2所述的超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材的制造方法，其特征在于，步骤三中所述铸锭的加热温度≥1200℃，加热时间3～6h；所述锻造的终锻温度850～880℃，开锻温度1100～1180℃，锻后空冷至表面温度180-280℃。
7.根据权利要求2所述的超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材的制造方法，其特征在于，步骤三中所述锻造过程中控制材料的压缩比≥6。
8.根据权利要求2所述的超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材的制造方法，其特征在于，步骤四中所述热处理包括退火处理和正火处理；所述正火处理的温度为890-920℃，保温7-9h。
9.根据权利要求2所述的超细晶粒Cr-Ni-Mo合金钢锻材的制造方法，其特征在于，所述退火处理是在温度为600-650℃的退火炉内进行的，处理过程具体为：待该批料到齐后，以≤1.7℃/min的升温速度升至800～830℃保温16～20小时；以0.3～0.7℃/min的降温速度降至660～700℃保温34～42小时；以0.3～0.7℃/min的降温速度降至≤450℃出炉空冷。
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