CN114086057B - 一种热处理吊具用抗变形cnre稀土耐热钢及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢铁材料和热处理设备技术领域，具体为一种热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢及其制备方法。按重量百分比计，其化学成分范围为：C 0.2～0.5％，Si 0.5～2.5％，Mn 5.0～10.0％，Cr 15.0～25.0％，Ni 1.0～6.0％，V 0.05～0.50％，Nb 0.05～0.50％，N 0.2～0.5％，RE 0.005～0.5％，余量为Fe。该稀土耐热钢通过C、N共合金化和V、Nb微合金化产生强烈的固溶强化和析出强化作用，提升吊具的初始强度；借助稀土微合金化稳定高温组织，降低高温强度衰减速率，提升高温强度，提高吊具的抗变形能力。并且，采用中频炉高氮合金化技术、高纯稀土处理技术和低缺陷砂型铸造技术，获得成分均匀、组织致密、性能优异的吊具铸件，能够有效解决热处理吊具变形、开裂等技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁材料和热处理设备技术领域，具体为一种热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢及其制备方法。
背景技术
热处理是钢铁材料组织性能调控的关键工序，目前，连续热处理产线逐渐成为批量化铸锻件热处理的关键生产装备，其中，热处理吊具是连续热处理产线的核心耐热部件，主要用来吊挂传输进行热处理的铸锻件产品，以实现连续热处理工艺过程。吊具的服役环境十分恶劣，长期在800～1000℃的高温环境中工作，承受铸锻件的较大载荷。因此，热处理吊具要求具有较高的高温强度。
目前，连续热处理吊具的选材一般为高Cr-高Ni型奥氏体耐热钢，如：HK40(ZG40Cr25Ni20)等。该类耐热钢的Ni含量较高，合金成本较高。并且，在实际应用过程中，由于高温强度不足，在工件较大载荷作用下，此类耐热钢吊具常发生变形、开裂等缺陷，导致吊具难以装卡零件或发生断裂而失效，严重影响连续热处理的生产效率，增加生产成本。因此，如何有效提升热处理吊具的抗变形能力成为目前亟待解决的技术难题，开发性能优异、成本合理的新型耐热钢吊具已迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢及其制备方法，通过C、N共合金化与V、Nb、RE微合金化，提升高温强度，解决传统高Cr-高Ni耐热钢吊具变形、开裂严重的技术难题，并且具有较低的合金成本，从而大幅提升连续热处理炉的生产效率，降低生产成本。
本发明的技术方案是：
一种热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢，以重量百分比计，其化学成分范围为：C 0.2～0.5％，Si 0.5～2.5％，Mn 5.0～10.0％，Cr 15.0～25.0％，Ni 1.0～6.0％，V0.05～0.50％，Nb 0.05～0.50％，N 0.2～0.5％，RE 0.005～0.5％，余量为Fe。
所述的热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢，以重量百分比计，采用C、N共合金化，C+N＝0.50～0.90％；采用RE、V、Nb微合金化，RE＝0.005～0.050％，V＝0.05～0.30％，Nb＝0.05～0.20％。
所述的热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢，以重量百分比计，其化学成分范围为：C 0.3～0.4％，Si 1.5～2.5％，Mn5.5～8.0％，Cr 18～24％，Ni 2.0～4.0％，V 0.15～0.30％，Nb 0.05～0.20％，N 0.2～0.45％，RE 0.020～0.040％，余量为Fe。
所述的热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢，1000℃高温抗拉强度≥100MPa，采用该材料制造的热处理吊具，服役超过12个月不发生变形。
所述的热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢的制备方法，采用中频炉冶炼，通过中频炉高氮合金化技术、高纯稀土处理技术和低缺陷砂型铸造技术，获得成分均匀、组织致密、性能优异的吊具铸件，具体包括如下步骤：
(1)钢水熔炼：采用中频炉熔炼钢水，以废钢、中间合金和纯金属作为原材料，优先加入废钢和元素不易烧损的中间合金或纯金属，待炉料全部熔化后加入铝进行预脱氧；
(2)Si、Mn合金化：预脱氧后，依次加入硅铁或金属硅和电解锰进行Si、Mn合金化，熔清后，采用硅钙合金进行充分脱氧；
(3)氮合金化：锰合金化后，钢水升温至≥1580℃，分批次陆续加入含氮合金，待钢水不翻腾≥2分钟后再加入下一次，每次间隔时间≥3分钟；
(4)V、Nb微合金化：钢水终脱氧后，出钢前≤10分钟，加入钒铁和铌铁进行V、Nb微合金化，当钢水成分和温度均符合要求时，开始出钢；
(5)稀土处理：在出钢过程中采用高纯稀土金属进行稀土处理，将高纯稀土金属制成0.1～1.5kg的小块，放入钢包底部，出钢时通过钢水冲洗将稀土金属熔化，并在钢包中混合均匀；
(6)砂型铸造：砂型多设出气冒口，保证不产生气孔缺陷，冒口两侧设置暗冷铁，控制凝固顺序；浇注过程中采用砂型倾斜浇注，倾斜角度5～15°，浇注温度1480～1520℃，浇注速度先快后慢，保证补缩，浇注完成后5～6h打箱，空冷至室温。
所述的热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢的制备方法，在步骤(1)和(5)中，钢水冶炼和砂型浇注使用的中频炉和钢包，均采用中性或碱性打结料制作炉衬和包衬。
所述的热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢的制备方法，在步骤(3)中，氮合金化采用的含氮合金破碎至100mm以下，并在400～800℃预热。
所述的热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢的制备方法，在步骤(3)后，根据钢水在线检测成分，最终调整至目标成分。
所述的热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢的制备方法，在步骤(5)中，稀土处理采用的高纯稀土金属为全氧含量T.O≤300ppm的金属镧、金属铈或者镧铈混合金属，稀土元素含量99wt％以上，稀土处理前钢水中全氧含量T.O≤60ppm。
所述的热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢的制备方法，在步骤(6)中，砂型铸造的造型采用醇基涂料，碱性面层，冷铁厚度60mm以上。
本发明的热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢和制备方法的设计思想是：
1.材质成分设计
采用C、N共合金化，产生强烈的间隙固溶强化作用，并与V、Nb等合金元素形成高温稳定的微细第二相，产生强烈的析出强化作用，提升吊具的初始强度。优选的，热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢中，C+N＝0.40～1.00％(优选为0.50～0.90％)。
采用V微合金化，与C、N元素形成高温稳定的微细VX(C、N)析出相，阻碍位错移动，提高吊具初始强度。优选的，热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢中，V＝0.05～0.30％。
采用Nb微合金化，与C、N元素形成高温稳定的微细NbX(C、N)析出相，阻碍位错移动，提高吊具初始强度。优选的，热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢中，Nb＝0.05～0.20％。
采用稀土微合金化，在发挥稀土变质夹杂和深度净化作用的基础上，实现稀土的固溶，稳定晶界和相界等微观缺陷，延缓第二相粗化，降低吊具高温强度的衰减速率，提升高温强度。优选的，热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢中，RE＝0.005～0.050％。
采用C、N、Mn、RE等较低成本的合金元素，大幅度替代Ni等贵重合金元素，在稳定奥氏体组织的同时，显著降低合金成本。优选的，热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢中，Ni＝2.0～4.0％、Mn＝5.0～8.0％。
2.制备方法
中频炉高氮合金化采用烘烤的含氮合金，破碎至直径100mm以下，高氮合金化过程中严格控制钢水温度，分批次加入，提高N元素收得率；并且，氮合金化工序在锰合金化工序之后，利用锰对N元素的固溶作用，提高钢水中N溶解度，从而实现中频炉高氮合金化。
稀土处理采用全氧含量≤300ppm、稀土元素含量≥99wt％的高纯稀土金属，并控制稀土处理前钢水中O含量≤60ppm，保证稀土元素在发挥变质夹杂和深度净化作用的基础上，实现部分稀土以固溶形式存在，稳定高温组织，降低吊具高温强度衰减速率，提升高温强度。
钢水浇注过程中严格控制砂型倾角和浇注速率，先快后慢，保证吊具组织致密，无气孔缺陷；同时，造型过程中，砂型内表面刷涂醇基锆英粉涂料，并采用镁砂面层，保证吊具表面质量。
本发明的优点及有益效果是：
1、本发明通过热处理吊具材质合金设计与制备工艺控制相结合，采用C、N共合金化与V、Nb、RE微合金化，产生强烈的固溶强化和析出强化作用，提升吊具的初始强度。借助稀土微合金化稳定高温组织，降低高温强度衰减速率，提升高温强度。
2、本发明采用中频炉高氮合金化技术、高纯稀土处理技术和低缺陷砂型铸造技术，获得成分均匀、组织致密、性能优异的吊具铸件，替代传统高Cr-高Ni耐热钢吊具用于批量化铸锻件连续热处理产线中，能够有效解决吊具变形、开裂等技术问题，延长服役寿命，降低生产成本。
3、与传统高Cr-高Ni耐热钢吊具相比，本发明热处理吊具用CNRE稀土耐热钢在保证高温力学性能的基础上，Ni含量急剧降低，大幅提高铸锻件连续热处理产线的生产效率、降低生产成本，具有明显的技术优势和成本优势。
附图说明
图1为抗变形CNRE稀土耐热钢吊具实物图；其中，(a)为服役前吊具照片，(b)为服役15个月后吊具照片。
图2为实施例1稀土耐热钢吊具的金相组织。
图3为实施例2稀土耐热钢吊具的金相组织。
图4为实施例3稀土耐热钢吊具的金相组织。
图5为传统曲轴热处理吊具服役10个月后照片。
具体实施方式
在具体实施过程中，本发明的热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢，通过C、N共合金化与V、Nb、RE微合金化，以重量百分比计，合金成分范围为：C 0.2～0.5％(优选为0.33～0.39％)，Si 0.5～2.5％(优选为1.6～2.5％)，Mn5.0～10.0％(优选为5.6～7.8％)，Cr15.0～25.0％(优选为18.5～23.1％)，Ni 1.0～6.0％(优选为2.2～3.75％)，V 0.05～0.50％(优选为0.18～0.28％)，Nb 0.05～0.50％(优选为0.09～0.17％)，N 0.2～0.5％(优选为0.2～0.43％)，RE 0.005～0.5％(优选为0.022～0.038％)，余量为Fe。
本发明的热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢采用中频炉冶炼，通过中频炉高氮合金化技术、高纯稀土处理技术和低缺陷砂型铸造技术，获得成分均匀、组织致密、性能优异的曲轴热处理吊具铸件。具体包括如下步骤：
(1)钢水熔炼：采用中频炉熔化钢水，炉衬采用碱性耐材，以优质废钢、中间合金和纯金属作为原材料，优先加入废钢和元素不易烧损的中间合金或纯金属，待炉料全部熔化后加入铝进行预脱氧。
(2)Si、Mn合金化：预脱氧后，依次加入硅铁或金属硅和电解锰进行Si、Mn合金化，熔清后，采用硅钙进行充分脱氧。
(3)氮合金化：锰合金化后，钢水升温至1580～1650℃，分批次陆续加入直径≤100mm经400～800℃烘烤的含氮合金，待钢水不翻腾2～8分钟后再加入下一次，每次间隔时间3～10分钟。
(4)成分调整：根据钢水在线检测成分，将C、Si、Mn调整至目标成分，随后进行钢水终脱氧。
(5)V、Nb微合金化：钢水终脱氧后，出钢前5～10分钟，加入钒铁和铌铁进行V、Nb微合金化，当钢水成分和温度均符合要求时，开始出钢。
(6)稀土处理：稀土处理前钢水中全氧含量T.O≤60ppm，在出钢过程中采用高纯稀土金属进行稀土处理，高纯稀土金属为全氧含量T.O≤300ppm的金属镧、金属铈、或者镧铈混合金属，稀土元素含量99wt％以上，将高纯稀土金属制成0.1～1.5kg的小块，放入钢包底部，稀土金属加入量为钢水重量的0.01～0.08％，出钢时钢水将稀土熔化，并在钢包中混合均匀。
(7)砂型铸造：造型过程中，砂型多设出气冒口，保证不产生气孔缺陷；冒口两侧设置暗冷铁，冷铁厚度≥60mm，控制凝固顺序；砂型内表面刷涂醇基锆英粉涂料，并采用镁砂面层，保证吊具表面质量。浇注过程中采用砂型倾斜浇注，倾斜角度5～15°，浇注温度1480～1520℃，浇注速度先快后慢，保证补缩，浇注完成后5～6h打箱，空冷至室温。
在吊具本体取样，检测吊具的室温和高温拉伸性能，其技术指标如下：
室温下，屈服强度480～550MPa，抗拉强度875～930MPa，延伸率35～55％，断面收缩率40～55％。1000℃高温下，屈服强度65～80MPa，抗拉强度110～130MPa，延伸率55～65％，断面收缩率60～75％。
为了使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例和附图进行详细描述。
实施例1
本实施例中，热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢，具体成分按重量百分比如下：
| 元素 | 含量(质量分数，wt.％) |
| C+N | 0.61(C0.35，N0.36) |
| Si | 1.8 |
| Mn | 7.8 |
| Cr | 18.5 |
| Ni | 2.2 |
| V | 0.18 |
| Nb | 0.09 |
| RE | 0.022 |
| Fe | 余量 |
本实施例中，热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢制备过程如下：
采用中频炉熔炼钢水，中频炉炉衬采用碱性耐材和碱性浇包。合金配料采用废钢、低碳铬铁、氮化铬铁、高碳铬铁、电解锰、镍板、硅铁、铌铁、钒铁、高纯稀土金属等。其中，氮化铬铁破碎至70mm以下，连同硅铁、低碳铬铁、高碳铬铁、废钢等在600℃预热超过4小时，电解锰、钒铁、铌铁在200℃预热超过2小时。先将废钢、镍板、低碳铬铁和高碳铬铁装入炉中，在装炉过程中做到下紧上松，防止架桥。合金料全部熔化后，加入铝线进行预脱氧。预脱氧后，加入硅铁进行硅合金化，熔清后，加入硅钙合金进行充分脱氧；随后，加入电解锰进行锰合金化，熔清后，并且加入硅钙合金进行充分脱氧。锰合金化后，提高钢水温度到1590℃，将氮化铬铁分3批次陆续加入，待钢水不翻腾2分钟后再加入下一次，每次间隔7分钟。氮合金化后，取样分析成分，根据成分分析结果，调整钢水中C、Si、Mn至目标值。成分合格后，加入硅钙合金进行终脱氧处理，控制钢水中全氧含量。终脱氧后，出钢前8分钟，加入钒铁和铌铁进行V、Nb微合金化，当钢水成分和温度均符合要求时，准备出钢。稀土处理前钢水中全氧含量T.O＝50ppm，在出钢过程中采用高纯稀土进行稀土处理，高纯稀土金属为全氧含量T.O＝180ppm的镧铈混合金属，稀土元素含量99.5wt％。将高纯稀土金属制成约0.2kg的小块，放入贴近炉口侧的钢包底部，稀土金属加入量为钢水重量的0.04％，用少量清洁干燥的铁屑或钢屑覆盖，出钢过程中钢水将稀土金属熔化。吊具铸件采用砂型铸造倾斜浇注，倾斜角度8°，冒口两侧暗冷铁厚度65mm，砂型内表面涂刷醇基锆英粉涂料，采用镁砂面层，浇注温度1500℃，浇注完成后5h后打箱，空冷至室温。
本实施例中，在吊具本体取样，分别检测吊具的金相组织、室温和高温拉伸性能，评价吊具的显微组织和强度。测试结果如下：
| 温度/℃ | 屈服强度/MPa | 抗拉强度/MPa | 延伸率/％ | 断面收缩率/％ |
| 室温 | 550 | 930 | 35.8 | 45 |
| 1000 | 80 | 127 | 58.0 | 75 |
如图2所示，吊具本体金相组织，由图可以看出，吊具铸态组织为奥氏体基体和枝晶间第二相。室温抗拉强度达到930MPa，1000℃高温抗拉强度达到127MPa，具有较高的室温和高温强度，在服役过程中，具有良好的变形能力，用于曲轴热处理吊具上15个月内不发生变形、开裂等现象。
实施例2
本实施例中，热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢，具体成分按重量百分比如下：
| 元素 | 含量(质量分数，wt.％) |
| C+N | 0.82(C0.39，N0.43) |
| Si | 2.5 |
| Mn | 6.8 |
| Cr | 23.1 |
| Ni | 3.1 |
| V | 0.25 |
| Nb | 0.13 |
| RE | 0.031 |
| Fe | 余量 |
本实施例中，热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢制备过程如下：
采用中频炉熔炼钢水，中频炉炉衬采用碱性耐材和碱性浇包。合金配料采用废钢、石墨块、金属铬、氮化铬铁、电解锰、镍板、硅铁、铌铁、钒铁、高纯稀土金属等。其中，氮化铬铁破碎至40mm以下，连同硅铁、废钢等在600℃预热超过4小时，电解锰、钒铁、铌铁在200℃预热超过2小时。先将废钢、镍板、金属铬和石墨块装入炉中，在装炉过程中做到下紧上松，防止架桥。合金料全部熔化后，加入铝线进行预脱氧。预脱氧后，加入硅铁进行硅合金化，熔清后，加入硅钙合金进行充分脱氧；随后，加入电解锰进行锰合金化，熔清后，加入硅钙合金进行充分脱氧。锰合金化后，提高钢水温度到1630℃，将氮化铬铁分3批次陆续加入，待钢水不翻腾3分钟后再加入下一次，每次间隔8分钟。氮合金化后，取样分析成分，根据成分分析结果，调整钢水中C、Si、Mn至目标值。成分合格后，加入硅钙合金进行终脱氧处理，控制钢水中全氧含量。终脱氧后，出钢前6分钟，加入钒铁和铌铁进行V、Nb微合金化，当钢水成分和温度均符合要求时，准备出钢。稀土处理前钢水中全氧含量T.O＝40ppm，在出钢过程中采用高纯稀土金属进行稀土处理，高纯稀土金属为全氧含量T.O＝250ppm的纯铈金属，稀土元素含量99.8wt％。将高纯稀土金属制成约0.4kg的小块，放入贴近炉口侧的钢包底部，稀土金属加入量为钢水重量的0.06％，用少量清洁干燥的铁屑或钢屑覆盖，出钢过程中钢水将稀土金属熔化。吊具铸件采用砂型铸造倾斜浇注，倾斜角度12°，冒口两侧暗冷铁厚度75mm，砂型内表面涂刷醇基锆英粉涂料，采用镁砂面层，浇注温度1480℃，浇注完成后6h后打箱，空冷至室温。
本实施例中，在吊具本体取样，检测吊具的金相组织、室温和高温拉伸性能，评价吊具的显微组织和强度。测试结果如下：
| 温度/℃ | 屈服强度/MPa | 抗拉强度/MPa | 延伸率/％ | 断面收缩率/％ |
| 室温 | 504 | 915 | 50.5 | 43 |
| 1000 | 74 | 117 | 55.0 | 62 |
如图3所示，吊具本体金相组织，由图可以看出，吊具铸态组织为奥氏体基体和枝晶间第二相。室温抗拉强度达到915MPa，1000℃高温抗拉强度达到117MPa，具有较高的室温和高温强度，在服役过程中，具有良好的变形能力，用于曲轴热处理吊具上15个月内不发生变形、开裂等现象。
实施例3
本实施例中，热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢，具体成分按重量百分比如下：
本实施例中，热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢制备过程如下：
采用中频炉熔炼钢水，中频炉炉衬采用碱性耐材和碱性浇包。合金配料采用废钢、低碳铬铁、氮化铬铁、高碳铬铁、电解锰、镍板、硅铁、铌铁、钒铁、高纯稀土金属等。其中，氮化铬铁破碎至80mm以下，连同硅铁、低碳铬铁、高碳铬铁、废钢等在600℃预热超过4小时，电解锰、钒铁、铌铁在200℃预热超过2小时。先将废钢、镍板、低碳铬铁和高碳铬铁装入炉中，在装炉过程中做到下紧上松，防止架桥。合金料全部熔化后，加入铝线进行预脱氧。预脱氧后，加入硅铁进行硅合金化，熔清后，加入硅钙合金进行充分脱氧；随后，加入电解锰进行锰合金化，熔清后，加入硅钙合金进行充分脱氧。锰合金化后，提高钢水温度到1620℃，将氮化铬铁分3批次陆续加入，待钢水不翻腾2分钟后再加入下一次，每次间隔5分钟。氮合金化后，取样分析成分，根据成分分析结果，调整钢水中C、Si、Mn至目标值。成分合格后，加入硅钙合金进行终脱氧处理，控制钢水中全氧含量。终脱氧后，出钢前10分钟，加入钒铁和铌铁进行V、Nb微合金化，当钢水成分和温度均符合要求时，准备出钢。稀土处理前钢水中全氧含量T.O＝30ppm，在出钢过程中采用高纯稀土金属进行稀土处理，高纯稀土金属为全氧含量T.O＝200ppm的镧铈混合金属，稀土元素含量99.6wt％。将高纯稀土金属制成约0.8kg的小块，放入贴近炉口侧的钢包底部，稀土金属加入量为钢水重量的0.05％，用少量清洁干燥的铁屑或钢屑覆盖，出钢过程中钢水将稀土金属熔化。吊具铸件采用砂型铸造倾斜浇注，倾斜角度5°，冒口两侧暗冷铁厚度70mm，砂型内表面涂刷醇基锆英粉涂料，采用镁砂面层，浇注温度1520℃，浇注完成后6h后打箱，空冷至室温。
本实施例中，在吊具本体取样，检测吊具的金相组织、室温和高温拉伸性能，评价吊具的显微组织和强度。测试结果如下：
| 温度/℃ | 屈服强度/MPa | 抗拉强度/MPa | 延伸率/％ | 断面收缩率/％ |
| 室温 | 483 | 876 | 37.0 | 51 |
| 1000 | 65 | 112 | 61.5 | 68 |
如图4所示，吊具本体金相组织，由图可以看出，吊具铸态组织为奥氏体基体和枝晶间第二相。室温抗拉强度达到876MPa，1000℃高温抗拉强度达到112MPa，具有较高的室温和高温强度，在服役过程中，具有良好的变形能力，用于曲轴热处理吊具上15个月内不发生变形、开裂等现象。
如图1(a)-(b)所示，抗变形CNRE稀土耐热钢热处理吊具实物图。实施例结果表明，本发明通过吊具材质成分设计和冶炼、浇注等热加工技术开发相结合，获得成分均匀、组织致密、性能优异的吊具铸件，系统解决传统高Cr-高Ni耐热钢吊具变形、开裂等技术问题，同时降低合金成本，具有广阔的市场前景和重要的应用价值。
比较例
如图5所示，传统曲轴热处理吊具，选材一般为中碳型ZG40Cr25Ni20奥氏体耐热钢，此类耐热钢的强化方式主要为固溶强化，在800～1000℃条件下的高温强度较低，在服役过程中，难以长时间经受曲轴的载荷，服役10个月后吊具发生严重的变形和开裂现象。
Claims (6)
1.一种热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢，其特征在于，通过C、 N共合金化与V、Nb、RE微合金化，以重量百分比计，合金成分范围为：C 0.33～0.39%，Si 1.6～2.5%，Mn 5.6～7.8%，Cr 18.5～23.1%，Ni 2.2～3.75%，V 0.18～0.28%，Nb 0.09～0.17%，N 0.2～0.43%，RE 0.022～0.038%，余量为Fe；
1000℃高温抗拉强度≥100MPa，采用该材料制造的热处理吊具，服役超过12个月不发生变形；
所述的热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢的制备方法，采用中频炉冶炼，通过中频炉高氮合金化技术、高纯稀土处理技术和低缺陷砂型铸造技术，获得成分均匀、组织致密、性能优异的吊具铸件，具体包括如下步骤：
（1）钢水熔炼：采用中频炉熔炼钢水，以废钢、中间合金和纯金属作为原材料，优先加入废钢和元素不易烧损的中间合金或纯金属，待炉料全部熔化后加入铝进行预脱氧；
（2）Si、Mn合金化：预脱氧后，依次加入硅铁或金属硅和电解锰进行Si、Mn合金化，熔清后，采用硅钙合金进行充分脱氧；
（3）氮合金化：锰合金化后，钢水升温至≥1580℃，分批次陆续加入含氮合金，待钢水不翻腾≥2分钟后再加入下一次，每次间隔时间≥3分钟；
（4）V、Nb微合金化：钢水终脱氧后，出钢前≤10分钟，加入钒铁和铌铁进行V、Nb微合金化，当钢水成分和温度均符合要求时，开始出钢；
（5）稀土处理：在出钢过程中采用高纯稀土金属进行稀土处理，将高纯稀土金属制成0.1～1.5kg的小块，放入钢包底部，出钢时通过钢水冲洗将稀土金属熔化，并在钢包中混合均匀；
（6）砂型铸造：砂型多设出气冒口，保证不产生气孔缺陷，冒口两侧设置暗冷铁，控制凝固顺序；浇注过程中采用砂型倾斜浇注，倾斜角度5～15°，浇注温度1480～1520℃，浇注速度先快后慢，保证补缩，浇注完成后5～6h打箱，空冷至室温；
在吊具本体取样，检测吊具的室温和高温拉伸性能，其技术指标如下：室温下，屈服强度504～550MPa，抗拉强度915～930MPa，延伸率50.5～55%，断面收缩率43～55%；1000℃高温下，屈服强度65～80MPa，抗拉强度110～130MPa，延伸率55～65%，断面收缩率60～75%。
2.根据权利要求1所述的热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢，其特征在于，在步骤（1）和（5）中，钢水冶炼和砂型浇注使用的中频炉和钢包，均采用中性或碱性打结料制作炉衬和包衬。
3.根据权利要求1所述的热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢，其特征在于，在步骤（3）中，氮合金化采用的含氮合金破碎至100mm以下，并在400～800℃预热。
4.根据权利要求1所述的热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢，其特征在于，在步骤（3）后，根据钢水在线检测成分，最终调整至目标成分。
5.根据权利要求1所述的热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢，其特征在于，在步骤（5）中，稀土处理采用的高纯稀土金属为全氧含量T.O≤300ppm的金属镧、金属铈或者镧铈混合金属，稀土元素含量99wt%以上，稀土处理前钢水中全氧含量T.O≤60ppm。
6.根据权利要求1所述的热处理吊具用抗变形CNRE稀土耐热钢，其特征在于，在步骤（6）中，砂型铸造的造型采用醇基涂料，碱性面层，冷铁厚度60mm以上。
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