CN103938113A - 一种低温不锈钢及其热处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低温不锈钢及其热处理方法，低温不锈钢的重量百分比如下：C：≤0.03；Mn：≤2；Si：≤1；P：≤0.04；S：≤0.01；Ni：8.0-13.0；Cr：18.0-20；其余为Fe和不可避免的杂质。低温不锈钢热处理方法，包括以下步骤：将钢板或钢管置于热处理炉内进行热处理，首先将钢板或钢管整体加热到1050-1080℃，进行保温，保温时间至少30min，钢板或钢管的壁厚每增加1mm，保温时间增加2.3-2.6min。本发明的低温不锈钢中S含量远远低于标准含量0.03%，性能更好。本发明低温不锈钢热处理方法加工得到的材料中组织分布与晶粒更细，有效提高了不锈钢管的强度。
Description
技术领域
本发明涉及不锈钢的加工领域，具体涉及一种低温不锈钢及其热处理方法。
背景技术
随着清洁能源使用的不断推广，国内天然气的使用不断增多，天然气具有清洁高效生态环保的贴点，天然气的使用可以有效改善当今生态环境与污染日益严重下的大气环境，因此天然气在郭明经济中的用途越来越广泛。为方便存储、运输，天然气都会进行液化处理从而变成液化天然气LNG。LNG的主要成分为甲烷，甲烷的常压沸点为-161℃，由常温的天然气加工成LNG，必须要经过一套深冷装置的处理，处理后LNG机制的温度为-163℃。作为深冷装置中的管件，其材料的选用与生产工艺的非常重要，现有的深冷装置中所使用的关键主要为铬镍奥氏体不锈钢材料，而现有的铬镍奥氏体不锈钢材料的硫含量过高，在冶炼过程中不能充分进行固溶，制作得到的不锈钢材料强度较低，低温抗冲击能力差，不能适应强度更高的要求。
发明内容
本发明的一个目的在于：针对现有技术的不足，本发明提供了一种强度高、低温抗冲击性能好的低温不锈钢。
本发明的另一个目的在于：针对现有技术的不足，本发明提供了一种可以有效提高不锈钢板或钢管强度、低温抗冲击性能的低温不锈钢热处理方法。
为了实现上述第一个目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种低温不锈钢，其重量百分比如下：
C：≤0.03；
Mn：≤2；
Si：≤1；
P：≤0.04；
S：≤0.01；
Ni：8.0-13.0；
Cr：18.0-20；
其余为Fe和不可避免的杂质。
C可以提高钢的强度，但是若其百分比低于0.03%，会是不锈钢的冲击性能下降，降低刚的韧性。
Mn为奥氏体形成元素，可以提高不锈钢中高温奥氏体组织的比例，但是含量过高时，组织偏偏析倾向加重，影响热轧组织的均匀性。
Si为铁素体形成元素，可增加铁素体组织比例，对钢的屈服强度有利。
P为钢中不可避免的杂质元素，也是有害元素，过高的P含量会增加刚的冷脆敏感性，对焊接和冲击韧性不利。
S为钢中的杂质元素，过高的S含量会导致钢的热脆现象，S含量越低，其性能越好，但是相应的成本也会增加，S≤0.01%既可以满足不锈钢的性能要求又不会增加很大的冶金难度及成本。
Ni为奥氏体形成元素，可以提高钢的高温奥氏体组织比例，增加刚的仍性，Ni重量百分比为8.0-13.0%；钢的韧性增加效果最好。
Cr为抗氧化（如锈蚀）元素和铁素体形成元素，可以提高钢的耐蚀性和稳定钢的铁素体组织比例。
为了实现上述的第二个目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种低温不锈钢热处理方法，包括以下步骤：
将钢板或钢管置于热处理炉内进行热处理，首先将钢板或钢管整体加热到1050-1080℃，进行保温，保温时间至少30min，钢板或钢管的壁厚每增加1mm，保温时间增加2.3-2.6min。
设定热处理温度为1050-1080℃，可以保证不锈钢板或钢管能完全固溶化，将之前各加工工序中产生或析出的合金碳化物以及α相重新溶解到奥氏体中，获取单一的奥氏体组织，以保证材料有良好的机械性能和耐腐蚀性能，充分地消除应力和冷作硬化现象，达到理想的金相状态，从而满足不锈钢实用超低温状态的性能要求，特别是低温强度即其低温冲击功要求。
作为优选，所述的钢板或钢管的壁厚每增加1毫米，保温时间增加2.5min。采用上述的优选方案后，可以保证产品完全固溶化，达到理想的金相状态，从而满足不锈钢实用超低温状态的性能要求，特别是低温强度即其低温冲击功要求。（上述优选方案的有益效果最好能进行说明）
作为优选，所述的钢板或钢管整体热处理温度为1070-1080℃。
作为优选， 所述的钢板或钢管的入热处理炉时的温度为200-400℃，入热处理炉后升温速度为180-220℃/h。入炉温度为200-400℃能减少内应力，升温温度为180-220℃/h以避免在升温过程中析出更多的碳化物，同时升温速度又不能太快，以免不锈钢管件发生变形和局部聚集的低溶点组织熔化而产生过烧现象。
作为优选，所述的钢板或钢管的入热处理炉后升温速度为200℃/h。升温温度为180-220℃/h以避免在升温过程中析出更多的碳化物，同时升温速度又不能太快，以免不锈钢管件发生变形和局部聚集的低溶点组织熔化而产生过烧现象。
作为优选，包括还以下后处理工艺：将不钢板或钢管降温冷却，再进行几何、尺寸上的加工，再对不锈钢板或钢管的表面进行喷砂、抛丸处理，以及渗透检验，最后将不锈钢板或钢管进行酸洗钝化。作为优选，可以对不锈钢的尺寸进行后处理后，便于将不锈钢加工成需要的产品。
本发明的低温不锈钢热处理方法加工得到的不锈钢板或钢管的材料中组织分布与晶粒更细，有效提高了不锈钢管的强度。
具体实施方式
实施例1
低温不锈钢，其重量百分比如为：C：0.03；Mn：1.8；Si：≤0.8；P：0.038；S：0.009；Ni：9.0；Cr：19；其余为Fe和不可避免的杂质。
在上述不锈钢冶炼完成后，将钢板或钢管置于热处理炉内进行热处理，钢板或钢管的入热处理炉时的温度为289℃，入热处理炉后升温速度为200℃/h。将钢板或钢管整体加热到1060℃，进行保温，保温时间至少30min，钢板或钢管的壁厚每增加1mm，保温时间增加2.5min，实施例1中保温时间为20h。
最后将不钢板或钢管降温冷却，再进行几何、尺寸上的加工，再对不锈钢板或钢管的表面进行喷砂、抛丸处理，以及渗透检验，最后将不锈钢板或钢管进行酸洗钝化。
将实施例1中得到的不锈钢管材进行常温下的拉伸强度测试，测得其屈服强度在210σs /Mpa，抗拉强度在519σb /Mpa，延伸率在35205σ5/%。
实施例2
低温不锈钢，其重量百分比如为：C：0.015；Mn：0.89；Si：0.5；P：0.025；S：0.0054；Ni：8.4；Cr：18.21；其余为Fe和不可避免的杂质。
在上述不锈钢冶炼完成后，将钢板或钢管置于热处理炉内进行热处理，钢板或钢管的入热处理炉时的温度为378℃，入热处理炉后升温速度为190℃/h。将钢板或钢管整体加热到1070℃，进行保温，保温时间至少30min，钢板或钢管的壁厚每增加1mm，保温时间增加2.5min，该实施例中保温时间为20h。
最后将不钢板或钢管降温冷却，再进行几何、尺寸上的加工，再对不锈钢板或钢管的表面进行喷砂、抛丸处理，以及渗透检验，最后将不锈钢板或钢管进行酸洗钝化。
将实施例1中得到的不锈钢管材进行常温下的拉伸强度测试，测得其屈服强度在260σs /Mpa，抗拉强度在537σb /Mpa以上，延伸率在35325σ5/%以上。
实施例3
低温不锈钢，其重量百分比如为：C：0.0191；Mn：1.6；Si：0.71；P：0.02；S：0.0042；Ni：13；Cr：20；其余为Fe和不可避免的杂质。
在上述不锈钢冶炼完成后，将钢板或钢管置于热处理炉内进行热处理，钢板或钢管的入热处理炉时的温度为352℃，入热处理炉后升温速度为200℃/h。将钢板或钢管整体加热到1080℃，进行保温，保温时间至少30min，钢板或钢管的壁厚每增加1mm，保温时间增加2.5min。保温20h。
最后将不钢板或钢管降温冷却，再进行几何、尺寸上的加工，再对不锈钢板或钢管的表面进行喷砂、抛丸处理，以及渗透检验，最后将不锈钢板或钢管进行酸洗钝化。
将实施例1中得到的不锈钢管材进行常温下的拉伸强度测试，测得其屈服强度在245σs /Mpa，抗拉强度在586σb /Mpa，延伸率在35460σ5/%。
实施例4
低温不锈钢，其重量百分比如为：C：0.0089；Mn：1.2；Si：0.78；P：0.038；S：0.01；Ni：8.0；Cr：18.2；其余为Fe和不可避免的杂质。
在上述不锈钢冶炼完成后，将钢板或钢管置于热处理炉内进行热处理，钢板或钢管的入热处理炉时的温度为210℃，入热处理炉后升温速度为220℃/h。将钢板或钢管整体加热到1050℃，进行保温，保温时间至少30min，钢板或钢管的壁厚每增加1mm，保温时间增加2.5min。保温时间为23h。
最后将，不钢板或钢管降温冷却，再进行几何、尺寸上的加工，再对不锈钢板或钢管的表面进行喷砂、抛丸处理，以及渗透检验，最后将不锈钢板或钢管进行酸洗钝化。
将实施例1中得到的不锈钢管材进行常温下的拉伸强度测试，测得其屈服强度在235σs /Mpa以上，抗拉强度在525σb /Mpa以上，延伸率在35305σ5/%以上。
实施例5
低温不锈钢，其重量百分比如为：C：≤0.0078；Mn：≤0.7；Si：≤0.6；P：≤0.035；S：≤0.063；Ni：9.0；Cr：19；其余为Fe和不可避免的杂质。
在上述不锈钢冶炼完成后，将钢板或钢管置于热处理炉内进行热处理，钢板或钢管的入热处理炉时的温度为248℃，入热处理炉后升温速度为200℃/h。将钢板或钢管整体加热到1080℃，进行保温，保温时间至少30min，钢板或钢管的壁厚每增加1mm，保温时间增加2.5min。保温时间为22h。
最后将，不钢板或钢管降温冷却，再进行几何、尺寸上的加工，再对不锈钢板或钢管的表面进行喷砂、抛丸处理，以及渗透检验，最后将不锈钢板或钢管进行酸洗钝化。
将实施例1中得到的不锈钢管材进行常温下的拉伸强度测试，测得其屈服强度在215σs /Mpa，抗拉强度在525σb /Mpa，延伸率在35405σ5/%。
实施例6
低温不锈钢，其重量百分比如为：C：0.028；Mn：1.7；Si：0.7；P：0.023；S：0.89；Ni：8.2；Cr：18.3；其余为Fe和不可避免的杂质。
在上述不锈钢冶炼完成后，将钢板或钢管置于热处理炉内进行热处理，钢板或钢管的入热处理炉时的温度为400℃，入热处理炉后升温速度为200℃/h。将钢板或钢管整体加热到1065℃，进行保温，保温时间至少30min，钢板或钢管的壁厚每增加1mm，保温时间增加2.5min。保温19h。
最后将，不钢板或钢管降温冷却，再进行几何、尺寸上的加工，再对不锈钢板或钢管的表面进行喷砂、抛丸处理，以及渗透检验，最后将不锈钢板或钢管进行酸洗钝化。
将实施例1中得到的不锈钢管材进行常温下的拉伸强度测试，测得其屈服强度在205σs /Mpa，抗拉强度在515σb /Mpa，延伸率在35205σ5/%。
Claims (7)
1.一种低温不锈钢，其特征在于：其重量百分比如下：
C：≤0.03；
Mn：≤2；
Si：≤1；
P：≤0.04；
S：≤0.01；
Ni：8.0-13.0；
Cr：18.0-20；
其余为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的低温不锈钢热处理方法，其特征在于包括以下步骤：
将钢板或钢管置于热处理炉内进行热处理，首先将钢板或钢管整体加热到1050-1080℃，进行保温，保温时间至少30min，钢板或钢管的壁厚每增加1mm，保温时间增加2.3-2.6min。
3.根据权利要求2所述的保温低温不锈钢热处理方法，其特征在于：所述的钢板或钢管的壁厚每增加1mm，保温时间增加2.5min。
4.根据权利要求2所述的保温低温不锈钢热处理方法，其特征在于：所述的钢板或钢管整体热处理温度为1070-1080℃。
5.根据权利要求2所述的保温低温不锈钢热处理方法，其特征在于：所述的钢板或钢管的入热处理炉时的温度为200-400℃，入热处理炉后升温速度为180-220℃/h。
6.根据权利要求5所述的保温低温不锈钢热处理方法，其特征在于：所述的钢板或钢管的入热处理炉后升温速度为200℃/h。
7.根据权利要求2所述的保温低温不锈钢热处理方法，其特征在于包括还以下后处理工艺：将不钢板或钢管降温冷却，再进行几何、尺寸上的加工，再对不锈钢板或钢管的表面进行喷砂、抛丸处理，以及渗透检验，最后将不锈钢板或钢管进行酸洗钝化。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104353973A (zh) * | 2014-11-13 | 2015-02-18 | 江苏省常熟环通实业有限公司 | 一种奥氏体不锈钢管的制备方法 |
| CN104668908A (zh) * | 2015-01-30 | 2015-06-03 | 绵阳市嘉炜不锈钢有限公司 | 一种不锈钢焊接钢管的加工工艺 |
| CN107002163A (zh) * | 2015-02-12 | 2017-08-01 | 株式会社Hi-Sten | 具有耐腐蚀性的薄厚度的中空型铸件奥氏体不锈钢管件产品及其制造方法 |
| CN111850430A (zh) * | 2020-07-23 | 2020-10-30 | 杭州科技职业技术学院 | 一种用于lng超低温阀门的复合材料及其制备方法 |
| CN112469922A (zh) * | 2018-05-07 | 2021-03-09 | 美国椿本控股有限公司 | 具有增加的耐用性的不锈钢滚子链 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101755059A (zh) * | 2007-07-20 | 2010-06-23 | 住友金属工业株式会社 | 二相不锈钢钢管的制造方法 |
| CN102605285A (zh) * | 2011-01-25 | 2012-07-25 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种奥氏体不锈钢及其制造方法 |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101755059A (zh) * | 2007-07-20 | 2010-06-23 | 住友金属工业株式会社 | 二相不锈钢钢管的制造方法 |
| CN102605285A (zh) * | 2011-01-25 | 2012-07-25 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种奥氏体不锈钢及其制造方法 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104353973A (zh) * | 2014-11-13 | 2015-02-18 | 江苏省常熟环通实业有限公司 | 一种奥氏体不锈钢管的制备方法 |
| CN104668908A (zh) * | 2015-01-30 | 2015-06-03 | 绵阳市嘉炜不锈钢有限公司 | 一种不锈钢焊接钢管的加工工艺 |
| CN107002163A (zh) * | 2015-02-12 | 2017-08-01 | 株式会社Hi-Sten | 具有耐腐蚀性的薄厚度的中空型铸件奥氏体不锈钢管件产品及其制造方法 |
| CN107002163B (zh) * | 2015-02-12 | 2020-02-07 | 株式会社Hi-Sten | 具有耐腐蚀性的薄厚度的中空型铸件奥氏体不锈钢管件产品及其制造方法 |
| CN112469922A (zh) * | 2018-05-07 | 2021-03-09 | 美国椿本控股有限公司 | 具有增加的耐用性的不锈钢滚子链 |
| CN112469922B (zh) * | 2018-05-07 | 2023-08-11 | 美国椿本控股有限公司 | 具有增加的耐用性的不锈钢滚子链 |
| CN111850430A (zh) * | 2020-07-23 | 2020-10-30 | 杭州科技职业技术学院 | 一种用于lng超低温阀门的复合材料及其制备方法 |
| CN111850430B (zh) * | 2020-07-23 | 2021-08-06 | 杭州科技职业技术学院 | 一种用于lng超低温阀门的复合材料及其制备方法 |
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