[发明专利]一种燃气轮机用马氏体耐热钢及其冶炼方法

权利要求书

1.一种燃气轮机用马氏体耐热钢的冶炼方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤S1、设计VIM配料成分；

步骤S2、按照步骤S1中配料成分要求将纯Fe、纯Cr、纯Ni和纯Mo原料装入VIM真空感应炉坩埚内进行熔化；

步骤S3、按照步骤S1中配料成分要求加入高纯VN合金，出钢前加入B合金，熔炼成分测量合格后即可出钢浇注成铸锭，并打磨成自耗电极棒；

步骤S4、将VIM重熔制得的电极棒进行VAR真空自耗炉冶炼，凝固后进行氦冷、脱模和均质化处理。

2.根据权利要求1所述的燃气轮机用马氏体耐热钢的冶炼方法，其特征在于，步骤S1中，所述配料的化学成分以重量百分比计为：C：0.10 ~ 0.14 %，Si≤0.2 %，Mn：0.64 ～1.62 %，Mo：1.5 ～ 2.0 %，S≤0.02 %，P≤0.02 %，Cr：11.0 ～ 12.6 %，Ni：2.0 ～ 3.0 %，V：0.2 ～ 0.4 %，N：0.07 ～ 0.12 %，B：0.001 ～ 0.003 %，余量为Fe和不可避免的杂质。

3.根据权利要求1或2任一项所述的燃气轮机用马氏体耐热钢的冶炼方法，其特征在于，步骤S1中，所述配料成分中控制铬、镍当量比Cr_eq/Ni_eq≤2.2；其中，

铬当量计算公式为：Cr_eq=Cr+1.5Mo+2Si+5V；

镍当量计算公式为：Ni_eq=Ni+30C+0.5Mn+25N。

4.根据权利要求1所述的燃气轮机用马氏体耐热钢的冶炼方法，其特征在于，步骤S2中，Ni、Mo、Cr原料应采用纯度为95%以上的电解产品。

5.根据权利要求1所述的燃气轮机用马氏体耐热钢的冶炼方法，其特征在于，步骤S2中，所述VIM真空感应炉的真空度需低于1 pa。

6.根据权利要求1所述的燃气轮机用马氏体耐热钢的冶炼方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：

所述原料熔清后测量熔液氧氮含量，当氧氮含量皆低于15 ppm时按步骤S1配料成分要求添加C元素并进行电磁搅拌。

7.根据权利要求1所述的燃气轮机用马氏体耐热钢的冶炼方法，其特征在于，步骤S3中，所述B合金加入时间控制在≤1 min；出钢温度控制在1560±15 ℃。

8.根据权利要求1所述的燃气轮机用马氏体耐热钢的冶炼方法，其特征在于，步骤S4中，所述VAR真空自耗炉冶炼前的真空度控制在1×10^-2 Pa以下。

9.根据权利要求9所述的燃气轮机用马氏体耐热钢的冶炼方法，其特征在于，步骤S4中，VAR真空自耗炉的工作电压调整至20 ~ 45 V，电流调整至8000 ~ 9000 A，并将熔速控制在2 ~ 4 kg/min。

10.一种燃气轮机用马氏体耐热钢，采用如权利要求1-9任意一项所述的方法冶炼而成，其特征在于，所述燃气轮机用马氏体耐热钢的化学成分以重量百分比计为：C：0.10 ~0.14 %，Si≤0.2 %，Mn：0.4 ～ 0.9 %，Mo：1.5 ～ 2.0 %，S≤0.02 %，P≤0.02 %，Cr：11.0～ 12.6 %，Ni：2.0 ～ 3.0 %，V：0.2 ～ 0.4 %，N：0.025 ～ 0.04 %，B：0.001 ～ 0.003%，余量为Fe和不可避免的杂质。