CN103966528A - 一种含Sn奥氏体不锈钢及其制造方法 - Google Patents

一种含Sn奥氏体不锈钢及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103966528A
CN103966528A CN201410177888.6A CN201410177888A CN103966528A CN 103966528 A CN103966528 A CN 103966528A CN 201410177888 A CN201410177888 A CN 201410177888A CN 103966528 A CN103966528 A CN 103966528A
Authority
CN
China
Prior art keywords
stainless steel
austenitic stainless
hot
manufacture method
cooled
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
CN201410177888.6A
Other languages
English (en)
Inventor
罗明
骆素珍
沈继程
刘圣磊
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.)
Baosteel Stainless Steel Co Ltd
Original Assignee
Baosteel Stainless Steel Co Ltd
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 Baosteel Stainless Steel Co Ltd filed Critical Baosteel Stainless Steel Co Ltd
Priority to CN201410177888.6A priority Critical patent/CN103966528A/zh
Publication of CN103966528A publication Critical patent/CN103966528A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

一种含Sn奥氏体不锈钢及其制造方法，其成分重量百分比为：C≤0.080％，Si≤1.00％，Mn≤2.00％，P≤0.045％，S≤0.030％，Ni8.00～10.50％，Cr17.50～20.00％，N≤0.10％，Sn0.04～1.00％，Cu0～1.2％，余Fe和不可避免的杂质；其采用如下步骤：冶炼、模铸或连铸成铸坯、加热、热轧，轧后水冷至600～750℃卷取，卷取后空冷，获得热轧板；热轧退火酸洗，在1000～1150℃下固溶退火，保温时间1～3min/mm板厚，然后水冷至室温，获得所述含Sn奥氏体不锈钢。本发明在保持原有304奥氏体不锈钢低成本和优良力学性能的基础上，通过Sn微合金化并复合添加少量的Cu，显著改善304奥氏体不锈钢对还原性稀酸的耐腐蚀性能。

Description

一种含Sn奥氏体不锈钢及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种Cr-Ni型奥氏体不锈钢及其制造方法，具体地，涉及一种含Sn奥氏体不锈钢及其制造方法，所述奥氏体不锈钢具有优良的耐还原酸腐蚀性能，尤其适用于弱酸性如稀硫酸、稀盐酸、稀醋酸的腐蚀环境，如发动机废气循环冷却系统、烟气脱硫系统和高端厨卫制品等。
背景技术
300系奥氏体不锈钢因其优异的耐蚀性、成形性和力学性能等被人们广泛使用，其中，304和316L两个钢种占据300系不锈钢总量的80％以上。304属于Cr-Ni型奥氏体不锈钢，广泛应用于一般耐蚀环境的家庭用品、食品工业、医疗器具、热水器、锅炉、汽车配件、建材等；316L属于Cr-Ni-Mo型奥氏体不锈钢，由于其更高的Ni含量和添加一定的Mo含量，具有更好的耐点腐蚀、均匀腐蚀和晶间腐蚀能力，可用于沿海设备、印染造纸、烟气脱硫、硝酸化工、热交换器等耐蚀性要求更苛刻的腐蚀环境。
根据国家环保要求的不断提高，汽车尾气的排放和电厂烟气的排放将会越来越严格，这些燃烧气体在排放到大气环境前必须经过净化处理。汽车发动机的废气循环冷却系统可以有效地降低NOx的排放，而烟气脱硫装置可以减少发电厂SOx的排放，一方面减少酸雨的发生，另一方面减少对大气臭氧层的破坏。由于燃料中不可避免的S燃烧后生成SO2和SO3，遇水则生成硫酸，这就要求相应的装置材料必须有良好的耐硫酸腐蚀性能。EGR的高温端冷却管大多采用常规316L，EGR的支撑管和低温段冷却管大多采用常规304不锈钢，但EGR时常在跑车时就失效，经失效分析均因发动机燃烧气氛中含有较高含量的硫，经EGR冷凝后生成稀硫酸，常规304不锈钢耐稀硫酸能力较差，表1所示为不同国家标准中现有304不锈钢钢种的化学成分，余量为Fe和不可避免的杂质。
表1不同国家标准中现有304不锈钢钢种的化学成分(单位：wt％)
现有的相关专利中，通过对铁素体或马氏体不锈钢进行Sn微合金化处理，以改善钢种相关性能：
一方面Sn可改善不锈钢的机械加工性能，如中国专利CN1977062A在16～25wt％Cr铁素体不锈钢中添加小于0.15wt％的Sn，可作为低切削时的机械加工性改良添加剂；日本专利JP62278252A，在含有7.5～30wt％的Cr和小于40wt％的Ni的特殊钢中添加0.005～0.7wt％的Sn改善切削性。
另一方面Sn可改善不锈钢的耐蚀性能，该耐蚀性能包括耐氯化物等，但不包括耐硫酸腐蚀性：如中国专利CN101981217A在10～14wt％的Cr马氏体不锈钢中，通过添加0.005～1.0wt％的Sn，可提高在氯化物环境下的耐锈性，特别是在不含Cu、Ti而Mn含量高的情况下更显著。
中国专利CN101838772A在11～15.5wt％Cr的马氏体不锈钢中，添加0.03～0.15wt％的Sn大大提高了马氏体系不锈钢的耐蚀性，特别是在淬火维氏硬度300～600的范围内更显著。
中国专利CN101903553A在13～22wt％Cr高纯铁素体不锈钢中加入0.001～1wt％的Sn，对钝化膜进行改性，使耐蚀性提高。
中国专利CN1256716A在10wt％以上Cr的不锈钢中添加0.0002～0.02wt％的Sn，使Ag粒子、Ag氧化物和Ag硫化物分散析出，具有稳定地发挥抗菌性的效果。
中国专利CN102127715A在14～30wt％铁素体不锈钢中添加0.05～1.0wt％的Sn改善耐蚀性和抗菌性；中国专利CN102162062A在12～18wt％Cr的马氏体不锈钢中添加0.05～1.0wt％Sn改善耐蚀性和抗菌性。
中国专利CN101148741A在含17～19％的Cr和8～11％的Ni的奥氏体不锈钢中控制Sn含量在0.005～0.04％，用于降低薄带连铸过程奥氏体不锈钢中的析出铁素体的问题。
但是上述含Sn的马氏体、铁素体不锈钢共同的缺陷是在稀酸如稀硫酸、稀盐酸、稀醋酸环境中腐蚀厉害，耐稀酸腐蚀性很差，无法应用于耐稀酸腐蚀的环境中。而唯一的奥氏体不锈钢加入的Sn含量太低，不足以达到优异的耐稀酸腐蚀性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含Sn奥氏体不锈钢及其制造方法，该奥氏体不锈钢具有优良的耐还原酸腐蚀性能，尤其适用于弱酸性如稀硫酸、稀盐酸、稀醋酸的稀酸腐蚀环境，如发动机废气循环冷却系统、烟气脱硫系统和高端厨卫制品等。
为达到上述目的，本发明主要采用如下技术方案：
以现有304奥氏体不锈钢的为基础，在保持原有304奥氏体不锈钢低成本和优良力学性能的基础上，通过Sn微合金化并复合添加少量的Cu，显著改善304奥氏体不锈钢对还原性稀酸，如稀硫酸、稀盐酸、稀醋酸的耐腐蚀性能。所述含Sn奥氏体不锈钢钢种相比原有304奥氏体不锈钢的耐稀硫酸腐蚀能力提高3倍以上。
具体的，本发明的一种含Sn奥氏体不锈钢，其化学成分重量百分比为：C≤0.080％，Si≤1.00％，Mn≤2.00％，P≤0.045％，S≤0.030％，Ni：8.00～10.50％，Cr：17.50～20.00％，N≤0.10％，Sn：0.04～1.00％，Cu：0～1.2％，其余为Fe和不可避免的杂质。
进一步，所述Mn重量百分比含量为0.50～1.50％。
在本发明含Sn奥氏体不锈钢的成分设计中：
C：是一种间隙元素，通过固溶强化可显著提高钢的强度，形成并稳定奥氏体区，但C过高时容易与Cr结合形成Cr23C6等化合物导致晶间贫Cr，从而使不锈钢耐蚀性特别是耐晶间腐蚀性能下降。因此，C应控制在0.080wt％以下。
Si：是一种脱氧元素，但又是一种铁素体形成元素，还可显著提高钢在固溶态的晶间腐蚀敏感性。因此，Si应控制在1.00wt％或更少。
Mn：是强烈的稳定奥氏体元素，可以提高钢的强度并改善热塑性。Mn易与S结合形成MnS夹杂影响钢的耐蚀性。因此，Mn应控制在2.00wt％以下，更优选为0.50～1.50wt％。
P和S：P和S在不锈钢中被视为有害元素，影响不锈钢的热塑性和耐蚀性，因此这两个元素含量控制得越低越好。
Ni：是奥氏体形成元素，可提高不锈钢的韧性和延展性，使钢易于加工、制造和焊接，Ni还能提高不锈钢的抗酸腐蚀能力，但过高的Ni影响制造成本，因此本发明含Sn奥氏体不锈钢中Ni控制在8.00～10.50wt％。
Cr：是改善耐蚀性的重要元素，低于17.50wt％时耐蚀性较差不能达到使用要求，但超过20.00wt％时会增大铁素体形成倾向，需要更多的奥氏体元素致使材料成本增加，因此本发明含Sn奥氏体不锈钢中最好控制在17.50～20.00wt％。
N：是强烈的奥氏体形成元素，在不锈钢中除了可替代贵重金属Ni之外，在不明显降低材料塑性和韧性的前提下可以明显提高材料的强度，还可以提高不锈钢的耐蚀性及延缓碳化物析出等。但N在钢中的固溶度有限，为了避免凝固过程出现皮下气泡，同时避免过高的强度导致加工困难，因此，本发明钢中N应控制在0.10wt％以下。
Sn：现有铁素体和马氏体不锈钢由于不含Ni的特性，耐均匀腐蚀能力极差，通常不会在有均匀腐蚀趋向的腐蚀环境中使用，添加微量的Sn后其耐均匀腐蚀能力依然很差，加之Sn属于低熔点元素，容易在晶界析出，恶化不锈钢的热加工性，从而导致表面裂纹和边部裂纹，故传统的不锈钢生产过程中，Sn一直作为杂质元素加以控制，添加较高的Sn后在大生产中又不能实现。本发明通过调整Sn的添加量可显著提高其耐均匀腐蚀能力，节省一定量的贵金属成本，同时大生产也是可行的。微量的Sn能充分固溶在奥氏体不锈钢中，Sn是固溶强化元素，可使材料的强度提高且能显著提高其耐均匀腐蚀能力，同时不影响其热加工性能。同时Sn能改善不锈钢表面钝化膜的特性，SnO2在钝化膜中富集提高了其稳定性和再修复能力从而提高了不锈钢的耐蚀性。但Sn含量过低时其耐蚀性的作用不能得到显著体现，而Sn含量过高时其低熔点特性会引起不锈钢热加工时的熔融脆性。因此，本发明钢中Sn控制在0.04～1.00wt％。
Cu：是奥氏体形成元素，可节约贵重金属Ni的使用量，提高钢的冷加工成型性，单独的添加Cu能略微提高不锈钢耐均匀腐蚀能力，单独的添加Sn能显著提高耐均匀腐蚀能力，但是添加Sn和复合添加Cu的作用要大于单独添加Cu和单独添加Sn的作用之和。同时Cu作为Sn的补充复合添加元素，可更有效地提高Sn在耐蚀性中的作用，两者协同起效。但Cu超过一定量后，对Sn耐蚀性的协同作用不明显，同时过多的Cu也会降低钢的热加工性。因此，本发明钢中Cu控制在1.2wt％或以下。同时，Cu的含量也可为0，即不含Cu。
本发明的一种含Sn奥氏体不锈钢的制造方法，包括如下步骤：
1)冶炼、铸造
含Sn奥氏体不锈钢，其化学成分重量百分比为：C≤0.080％，Si≤1.00％，Mn≤2.00％，P≤0.045％，S≤0.030％，Ni：8.00～10.50％，Cr：17.50～20.00％，N≤0.10％，Sn：0.04～1.00％，Cu：0～1.2％，其余为Fe和不可避免的杂质；按上述化学成分的配比采用电炉-AOD炉双联冶炼，或采用真空感应炉冶炼，冶炼后模铸或连铸成铸坯；
2)加热、热轧
加热温度1200～1300℃，终轧温度大于950℃，轧后水冷至600～750℃的卷取温度，卷取后空冷，获得热轧板；
3)退火酸洗
热轧板在1000～1150℃下固溶退火，保温时间1～3min/mm板厚，然后水冷至室温，获得所述含Sn奥氏体不锈钢。
进一步，所述含Sn奥氏体不锈钢为厚度在2mm以上的热轧钢板。
更进一步，本发明还包括如下步骤：步骤3)热轧退火酸洗后的板材进行冷轧，冷轧压下率≥50％；冷轧退火酸洗，冷轧后的板材在1000～1150℃下固溶退火，保温时间1～3min/mm板厚，然后水冷至室温，获得所述含Sn奥氏体不锈钢。
且，所述含Sn奥氏体不锈钢为厚度小于2mm的冷轧钢板。
又，步骤1)中，Sn加入采用添加铁锡合金或者喂Sn丝方式加入。
再，步骤1)中，其铸态奥氏体中的高温铁素体δ值控制在0wt％＜δ＜7wt％，所述δ值计算公式如下：
δ＝3*(Cr％+Mo％)+4.5*Si％-2.8*Ni％-1.4*Mn％-84*(C％+N％)-19.8；
且，步骤2)中，加热温度为1220～1260℃，卷取温度为650～700℃；
又，所述固溶退火温度为1050～1100℃，保温时间为1～1.5min/mm板厚。
在本发明制造方法中：
a)固溶退火制度方面，在再结晶温度区间1000～1150℃进行保温，一方面使奥氏体晶粒充分再结晶，并使晶界可能偏析的低熔点Sn元素充分均匀地固溶在基体中，避免Sn的有害作用并充分利用Sn的有利作用，基体中均匀的Sn分布可使不锈钢表面形成均匀、稳定、致密的钝化膜，从而提高不锈钢耐蚀性；另一方面固溶退火也可使晶界的碳化铬化合物充分分解并固溶，避免晶界腐蚀。
b)固溶退火后，采用水冷快速冷却，须要避开300～600℃温度区间，防止低熔点元素Sn在低温时的晶界偏析。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.本发明的含Sn奥氏体不锈钢，既具有良好的力学性能、良好的塑韧性，与常规304奥氏体不锈钢相比，在保持原有低成本基础上，显著提高了材料的耐蚀性，尤其是显著提高了材料的耐稀酸腐蚀性能，可适用于耐蚀性更加苛刻稀盐酸、稀硫酸、稀醋酸等还原性酸腐蚀坏境；
2.将奥氏体不锈钢在5％沸腾硫酸中浸泡6个小时的腐蚀速率由现有的330g/m2·h以上降低至105g/m2·h以下，相比同类钢种的耐稀硫酸腐蚀能力提高3倍以上；
3.采用电炉-AOD炉双联冶炼或单独的真空感应炉冶炼，冶炼方式多样；
4.提供热轧钢板和冷轧钢板两种板材作为所述含Sn奥氏体不锈钢的成型品，以满足不同用户需求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
采用真空炉冶炼表2中实施例1所示化学成份的钢，模铸成钢锭，Sn以Fe60Sn40合金的方式加入；钢锭开坯成50mm厚方锭，加热炉随炉升温至1250℃后保温1h，方锭出炉热轧至3mm厚，终轧温度1020℃，然后层流水冷至650℃卷取、空冷；热轧板在1050℃固溶退火3min，水冷至室温，然后依次经破鳞、抛丸、电解酸洗、混酸酸洗等工艺去除氧化皮；酸洗板冷轧至1mm厚，冷轧板在1080℃固溶退火1min，水冷至室温；冷轧退火板经破鳞、抛丸、电解酸洗、混酸酸洗等工艺去除氧化皮，获得含Sn奥氏体不锈钢。
本实施例获得的含Sn奥氏体不锈钢，其常温拉伸性能根据GB/T228-2002测试，力学性能完全满足产品标准(如表3所示)，与常规304钢性能一致；其腐蚀速率根据GB/T4334.6-2000《不锈钢5％硫酸腐蚀试验方法》进行测试，每组试验准备3个平行样，试验前将试样表面用粒度150#水砂纸至600#水砂纸依次研磨，配制5wt％硫酸水溶液，待腐蚀溶液加热沸腾后放入试样开始计时，保持溶液连续沸腾6h后取出试样，清洗干净，根据腐蚀前后重量变化计算腐蚀失重速率。实施例1获得的含Sn奥氏体不锈钢经检测，其腐蚀速率为105g/m2·h(与各对比例的比较如表3所示)，远远优于不含Sn的常规304不锈钢，常规304的腐蚀速率为330g/m2·h。
实施例2
采用电炉、AOD双联冶炼表2中实施例2所示化学成份的钢，连铸成200mm厚铸坯，Sn以Fe60Sn40合金的方式在AOD中加入；连铸坯加入炉中加热到1260℃后保温2.5h，热轧至4mm厚，终轧温度950℃，然后层流水冷却至700℃卷取、空冷；热轧板在1080℃固溶退火5min，水冷至室温，然后经破鳞、抛丸、电解酸洗、混酸酸洗等工艺去除氧化皮；酸洗板冷轧至1.5mm厚，冷轧板在1100℃固溶退火1.5min，水冷至室温；冷轧退火板经破鳞、抛丸、电解酸洗、混酸酸洗等工艺去除氧化皮，获得含Sn奥氏体不锈钢。
本实施例获得的含Sn奥氏体不锈钢，其常温拉伸性能根据GB/T228-2002测试，力学性能完全满足产品标准(如表3所示)，与常规304钢性能一致；其腐蚀速率根据GB/T4334.6-2000测试为93g/m2·h(与各对比例的比较如表3所示)。
实施例3
采用电炉、AOD两步法冶炼表2中实施例3所示化学成份的钢，AOD时喂Fe-Sn合金丝，连铸成180mm厚铸坯；连铸坯加入炉中加热到1220℃后保温2h，热轧至2mm厚，终轧温度950℃，然后层流水冷却至670℃卷取、空冷；热轧板在1080℃固溶退火3min，水冷至室温，然后经破鳞、抛丸、电解酸洗、混酸酸洗等工艺去除氧化皮，获得含Sn奥氏体不锈钢热轧退火板。
本实施例获得的含Sn奥氏体不锈钢，其常温拉伸性能根据GB/T228-2002测试，力学性能完全满足产品标准(如表3所示)，与常规304钢性能一致；其腐蚀速率根据GB/T4334.6-2000测试为79g/m2·h(与各对比例的比较如表3所示)。
实施例4
采用电炉、AOD双联冶炼表2中实施例4所示化学成份的钢，连铸成200mm厚铸坯，AOD时喂纯Sn丝；连铸坯加入炉中加热到1240℃后保温3h，热轧至3mm厚，终轧温度990℃，然后层流水冷却至700℃卷取、空冷；热轧板在1080℃固溶退火5min，水冷至室温，然后经破鳞、抛丸、电解酸洗、混酸酸洗等工艺去除氧化皮；酸洗板冷轧至1mm厚，冷轧板在1100℃固溶退火1.5min，水冷至室温；冷轧退火板经破鳞、抛丸、电解酸洗、混酸酸洗等工艺去除氧化皮，获得含Sn奥氏体不锈钢。
本实施例获得的含Sn奥氏体不锈钢，其常温拉伸性能根据GB/T228-2002测试，力学性能完全满足产品标准(如表3所示)，与常规304钢性能一致；其腐蚀速率根据GB/T4334.6-2000测试为60g/m2·h(与各对比例的比较如表3所示)。
实施例5
采用真空感应炉冶炼表2中实施例5所示化学成份的钢，配料时加入相应的纯Sn进行合金化，浇注成220mm厚铸坯；铸坯加入炉中加热到1200℃后保温3h，热轧至4mm厚，终轧温度1050℃，然后层流水冷却至630℃卷取、空冷；热轧板在1080℃固溶退火5min，水冷至室温，然后经破鳞、抛丸、电解酸洗、混酸酸洗等工艺去除氧化皮；酸洗板冷轧至1.5mm厚，冷轧板在1030℃固溶退火3min，水冷至室温；冷轧退火板经破鳞、抛丸、电解酸洗、混酸酸洗等工艺去除氧化皮，获得含Sn奥氏体不锈钢。
本实施例获得的含Sn奥氏体不锈钢，其常温拉伸性能根据GB/T228-2002测试，力学性能完全满足产品标准(如表3所示)，与常规304钢性能一致；其腐蚀速率根据GB/T4334.6-2000测试为99g/m2·h(与各对比例的比较如表3所示)。
实施例6
采用真空炉冶炼表2中实施例6所示化学成份的钢，Sn以Fe-Sn合金的方式加入，模铸成80mm厚的方锭，扒皮去缩孔；加热炉随炉升温至1200℃后保温1.5h，方锭出炉热轧至3mm厚，终轧温度1000℃，然后层流水冷至600℃卷取、空冷；热轧板在1140℃固溶退火3min，水冷至室温，然后经破鳞、抛丸、电解酸洗、混酸酸洗等工艺去除氧化皮；酸洗板冷轧至1mm厚，冷轧板在1080℃固溶退火1.5mm，水冷至室温；冷轧退火板经破鳞、抛丸、电解酸洗、混酸酸洗等工艺去除氧化皮，获得含Sn奥氏体不锈钢。
本实施例获得的含Sn奥氏体不锈钢，其常温拉伸性能根据GB/T228-2002测试，力学性能完全满足产品标准(如表3所示)，与常规304钢性能一致；其腐蚀速率根据GB/T4334.6-2000测试为65g/m2·h(与各对比例的比较如表3所示)。
实施例7
采用电炉、AOD双联冶炼表2中实施例7所示化学成份的钢，连铸成180mm厚铸坯，AOD时加入Fe-Sn合金进行Sn微合金化；连铸坯加入炉中加热到1270℃后保温2h，热轧至3mm厚，终轧温度970℃，然后层流水冷却至740℃卷取、空冷；热轧板在1080℃固溶退火4min，水冷至室温，然后经破鳞、抛丸、电解酸洗、混酸酸洗等工艺去除氧化皮；酸洗板冷轧至1.5mm厚，冷轧板在1100℃固溶退火1.5min，水冷至室温；冷轧退火板经破鳞、抛丸、电解酸洗、混酸酸洗等工艺去除氧化皮，获得含Sn奥氏体不锈钢。
本实施例获得的含Sn奥氏体不锈钢，其常温拉伸性能根据GB/T228-2002测试，力学性能完全满足产品标准(如表3所示)，与常规304钢性能一致；其腐蚀速率根据GB/T4334.6-2000测试为88g/m2·h(与各对比例的比较如表3所示)。
实施例8
采用电炉、AOD双联冶炼表2中实施例8所示化学成份的钢，连铸成180mm厚铸坯，AOD时加入纯Sn进行微合金化；连铸坯加入炉中加热到1250℃后保温2.5h，热轧至2mm厚，终轧温度960℃，然后层流水冷却至690℃卷取、空冷；热轧板在1080℃固溶退火2.5min，水冷至室温，然后经破鳞、抛丸、电解酸洗、混酸酸洗等工艺去除氧化皮，获得含Sn奥氏体不锈钢热轧退火板。
本实施例获得的含Sn奥氏体不锈钢，其常温拉伸性能根据GB/T228-2002测试，力学性能完全满足产品标准(如表3所示)，与常规304钢性能一致；其腐蚀速率根据GB/T4334.6-2000测试为103g/m2·h(与各对比例的比较如表3所示)。
对比例1(标准304钢种)
采用真空炉冶炼表2中对比例1所示化学成份的钢，模铸成80mm厚的方锭，扒皮去缩孔；钢锭在加热炉随炉升温至1240℃后保温1.5h，方锭出炉热轧至3mm厚，终轧温度1000℃，然后层流水冷至640℃卷取；热轧板在1040℃固溶退火6mm，水冷至室温，然后经破鳞、抛丸、电解酸洗、混酸酸洗等工艺去除氧化皮；酸洗板冷轧至1mm厚，冷轧板在1080℃固溶退火1.5mm，水冷至室温；冷轧退火板经破鳞、抛丸、电解酸洗、混酸酸洗等工艺去除氧化皮，获得对比例1的不锈钢。
本对比例的不锈钢成分为工业生产的标准成分，其常温拉伸性能根据GB/T228-2002测试；其腐蚀速率根据GB/T4334.6-2000测试为330g/m2·h。
对比例2
采用真空炉冶炼表2中对比例2所示化学成份的钢，模铸成钢锭；钢锭开坯成50mm厚方锭，加热炉随炉升温至1240℃后保温1h，方锭出炉热轧至3mm厚，终轧温度1010℃，然后层流水冷至660℃卷取；热轧板在1060℃固溶退火3min，水冷至室温，然后经破鳞、抛丸、电解酸洗、混酸酸洗等工艺去除氧化皮；酸洗板冷轧至1mm厚，冷轧板在1060℃固溶退火1min，水冷至室温；冷轧退火板经破鳞、抛丸、电解酸洗、混酸酸洗等工艺去除氧化皮，获得对比例2的不锈钢。
本对比例的不锈钢，其常温拉伸性能根据GB/T228-2002测试，力学性能与常规304钢性能相同(如表3所示)；其腐蚀速率根据GB/T4334.6-2000测试为155g/m2·h。
对比例3
采用电炉、AOD双联冶炼表2中对比例2所示化学成份的钢，连铸成200mm厚铸坯；连铸坯加入炉中加热到1250℃后保温2.5h，热轧至3mm厚，终轧温度1010℃，层流冷却至680℃卷取；热轧板在1080℃固溶退火5min，水冷至室温，然后经破鳞、抛丸、电解酸洗、混酸酸洗等工艺去除氧化皮；酸洗板冷轧至1mm厚，冷轧板在1090℃固溶退火1.5mm，水冷至室温；冷轧退火板经破鳞、抛丸、电解酸洗、混酸酸洗等工艺去除氧化皮，获得对比例3的不锈钢。
本对比例的不锈钢，其常温拉伸性能根据GB/T228-2002测试，力学性能为常规304性能(如表3所示)；其腐蚀速率根据GB/T4334.6-2000测试为309g/m2·h。
对比例4
采用电炉、AOD两步法冶炼表2中对比例3所示化学成份的钢，AOD时喂Fe-Sn合金丝进行Sn微合金化，连铸成200mm厚铸坯；连铸坯加入炉中加热到1250℃后保温2h，热轧至3mm厚，终轧温度990℃，层流冷却至650℃卷取；热轧板在1140℃固溶退火5min，水冷至室温，然后经破鳞、抛丸、电解酸洗、混酸酸洗等工艺去除氧化皮；酸洗板冷轧至1mm厚，冷轧板在1050℃固溶退火1min，水冷至室温；冷轧退火板经破鳞、抛丸、电解酸洗、混酸酸洗等工艺去除氧化皮，获得对比例3的不锈钢。
本对比例的不锈钢，其常温拉伸性能根据GB/T228-2002测试，力学性能与常规304性能接近(如表3所示)；其腐蚀速率根据GB/T4334.6-2000测试为160g/m2·h。
对比例5
采用真空感应炉冶炼表2中对比例5所示化学成份的钢，配料时加入纯Sn进行微合金化，浇注成180mm厚铸坯；铸坯加入炉中加热到1250℃后保温2h，热轧至3mm厚，终轧温度1000℃，层流冷却至680℃卷取；热轧板在1080℃固溶退火5min，水冷至室温，然后经破鳞、抛丸、电解酸洗、混酸酸洗等工艺去除氧化皮；酸洗板冷轧至1mm厚，冷轧板在1090℃固溶退火1.5mm，水冷至室温；冷轧退火板经破鳞、抛丸、电解酸洗、混酸酸洗等工艺去除氧化皮，获得对比例5的不锈钢。
本对比例的不锈钢，其常温拉伸性能根据GB/T228-2002测试，力学性能为常规304性能(如表3所示)；其腐蚀速率根据GB/T4334.6-2000测试为188g/m2·h。
表2实施例和对比例的化学成份单位：重量百分比
C Si Mn S P Cr Ni N Cu Sn δ值
实施例1 0.06 0.45 1.4 0.004 0.03 18.05 8.1 0.055 0.2 0.04 1.795
实施例2 0.035 0.42 1.25 0.008 0.031 17.54 8.15 0.042 1.05 0.11 2.202
实施例3 0.025 0.35 1.5 0.004 0.026 18.15 8.05 0.045 0.5 0.65 5.005
实施例4 0.023 0.65 1.4 0.009 0.026 17.85 8.08 0.055 0.4 0.98 4.979
实施例5 0.044 0.75 0.76 0.005 0.025 19.03 9.07 0.04 0.4 0.05 6.589
实施例6 0.022 0.8 1.35 0.003 0.022 19.92 10.5 0.095 0.3 0.3 2.022
实施例7 0.035 0.52 1.21 0.01 0.035 18.5 9.07 0.065 1.2 0.14 0.87
实施例8 0.026 0.55 0.85 0.004 0.027 18.22 8.11 0.053 — 0.62 6.801
对比例1 0.044 0.48 1.15 0.003 0.032 18.1 8.05 0.045 — — 5.034
对比例2 0.025 0.55 1.2 0.003 0.032 19.95 10.48 0.052 — — 5.033
对比例3 0.045 0.35 1.43 0.003 0.033 17.63 9.05 0.035 0.32 — 0.155
对比例4 0.029 0.75 0.88 0.005 0.025 18.05 9.07 0.055 — 0.05 4.041
对比例5 0.051 0.75 0.88 0.005 0.025 18.05 9.07 0.055 0.21 0.03 1.899
表3实施例和对比例力学性能和5wt％沸腾稀硫酸溶液的腐蚀速率对比
通过实施例1-8获得的含Sn奥氏体不锈钢和对比例1-5获得的不锈钢的力学性能和耐腐蚀性(表3)可见：
对比例1为常规标准不含Sn的304奥氏体不锈钢，其硫酸腐蚀速率为330g/m2·h，对比例2为不含Sn且合金成本更高的304奥氏体不锈钢，其稀硫酸腐蚀速率为155g/m2·h，远高于本发明的含Sn奥氏体不锈钢的耐蚀性(105g/m2·h以下)；含Cu不含Sn的对比例3所示的不锈钢，其硫酸腐蚀速率为309g/m2·h，单纯的Cu元素添加对304奥氏体不锈钢耐硫酸腐蚀几乎不起作用；不含Cu含Sn的对比例4所示的不锈钢，硫酸腐蚀速率为160g/m2·h，相比常规标准304耐蚀性已大大降低，但耐蚀性仍不及同时添加Cu和Sn的不锈钢；对比例5所示复合添加微量的Cu和Sn，但Sn含量低于0.04wt％，其耐硫酸腐蚀速率为188g/m2·h，耐蚀性虽有提高，但耐蚀性仍不及添加Sn含量大于0.04％的304奥氏体不锈钢。
由上可见，常规不添加Sn的304不锈钢，在5％沸腾硫酸中浸泡6个小时的腐蚀速率在330g/m2·h以上，而本发明中，实现微量的Sn合金化之后，腐蚀速率降低到105g/m2·h以下。本发明钢种相比同类钢种的耐稀硫酸腐蚀能力提高3倍以上。
而本发明的Cr-Ni型奥氏体不锈钢通过Sn微合金化后，同时复合添加少量的Cu元素，耐硫酸腐蚀性显著高于同等级成份体系的304不锈钢，耐硫酸腐蚀性接近甚至更优于含高Ni和高Cr的高等级304奥氏体不锈钢(对比例2)。根据本发明得到的热轧板或者冷轧板，可应用于含SOx耐蚀性更苛刻的腐蚀环境，如烟气脱硫设备材料、汽车发动机EGR系统低温端材料，汽车尾气排放SCR材料等。
以上实施例对本发明进行了比较详细的介绍，但不仅仅局限于这些实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以有更多变化或改进的其它实施例，而这些变化和改进都应落于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种含Sn奥氏体不锈钢，其化学成分重量百分比为：C≤0.080％，Si≤1.00％，Mn≤2.00％，P≤0.045％，S≤0.030％，Ni：8.00～10.50％，Cr：17.50～20.00％，N≤0.10％，Sn：0.04～1.00％，Cu：0～1.2％，其余为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的含Sn奥氏体不锈钢，其特征在于，所述Mn含量为0.50～1.50％，以重量百分比计。
3.一种含Sn奥氏体不锈钢的制造方法，包括如下步骤：
1)冶炼、铸造
含Sn奥氏体不锈钢，其化学成分重量百分比为：C≤0.080％，Si≤1.00％，Mn≤2.00％，P≤0.045％，S≤0.030％，Ni：8.00～10.50％，Cr：17.50～20.00％，N≤0.10％，Sn：0.04～1.00％，Cu：0～1.2％，其余为Fe和不可避免的杂质；按上述化学成分的配比采用电炉-AOD炉双联冶炼，或采用真空感应炉冶炼，冶炼后模铸或连铸成铸坯；
2)加热、热轧
加热温度1200～1300℃，终轧温度大于950℃，轧后水冷至600～750℃的卷取温度，卷取后空冷，获得热轧板；
3)退火酸洗
热轧板在1000～1150℃下固溶退火，保温时间1～3min/mm板厚，然后水冷至室温，获得所述含Sn奥氏体不锈钢。
4.根据权利要求3所述的含Sn奥氏体不锈钢的制造方法，其特征在于，所述含Sn奥氏体不锈钢为厚度2mm以上的热轧钢板。
5.根据权利要求3所述的含Sn奥氏体不锈钢的制造方法，其特征在于，步骤3)热轧退火酸洗后的板材进行冷轧，冷轧压下率≥50％；冷轧后退火、酸洗，板材在1000～1150℃下固溶退火，保温时间1～3min/mm板厚，然后水冷至室温，获得所述含Sn奥氏体不锈钢。
6.根据权利要求5所述的含Sn奥氏体不锈钢的制造方法，其特征在于，所述含Sn奥氏体不锈钢为厚度小于2mm的冷轧钢板。
7.根据权利要求3所述的含Sn奥氏体不锈钢的制造方法，其特征在于，步骤1)中，Sn加入采用添加铁锡合金或者喂Sn丝方式加入。
8.根据权利要求3所述的含Sn奥氏体不锈钢的制造方法，其特征在于，步骤1)中，其铸态奥氏体中的高温铁素体δ值控制在0wt％＜δ＜7wt％，所述δ值计算公式如下：
δ＝3*(Cr％+Mo％)+4.5*Si％-2.8*Ni％-1.4*Mn％-84*(C％+N％)-19.8。
9.根据权利要求3所述的含Sn奥氏体不锈钢的制造方法，其特征在于，步骤2)中，加热温度为1220～1260℃，卷取温度为650～700℃。
10.根据权利要求3或5所述的含Sn奥氏体不锈钢的制造方法，其特征在于，所述固溶退火温度为1050～1100℃，保温时间为1～1.5min/mm板厚。
CN201410177888.6A 2014-04-29 2014-04-29 一种含Sn奥氏体不锈钢及其制造方法 Pending CN103966528A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410177888.6A CN103966528A (zh) 2014-04-29 2014-04-29 一种含Sn奥氏体不锈钢及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410177888.6A CN103966528A (zh) 2014-04-29 2014-04-29 一种含Sn奥氏体不锈钢及其制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103966528A true CN103966528A (zh) 2014-08-06

Family

ID=51236523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410177888.6A Pending CN103966528A (zh) 2014-04-29 2014-04-29 一种含Sn奥氏体不锈钢及其制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103966528A (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106435374A (zh) * 2016-12-27 2017-02-22 广西钦州力创特种合金新材料有限公司 一种低硫无毒食品接触用奥氏体易切削不锈钢
CN107709595A (zh) * 2015-07-01 2018-02-16 新日铁住金株式会社 奥氏体系耐热合金及焊接结构件
JP6429957B1 (ja) * 2017-08-08 2018-11-28 新日鐵住金ステンレス株式会社 オーステナイト系ステンレス鋼およびその製造方法、ならびに燃料改質器および燃焼器の部材
CN109355472A (zh) * 2018-12-22 2019-02-19 中南大学 一种铜铌钴改性奥氏体不锈钢及其加工与热处理方法
CN109504835A (zh) * 2018-12-22 2019-03-22 中南大学 一种铜钨增强抗蚀奥氏体不锈钢及其制备方法
CN109504826A (zh) * 2018-12-22 2019-03-22 中南大学 一种含铜钒高强度高耐蚀不锈钢及其制备方法
CN110062814A (zh) * 2016-12-13 2019-07-26 株式会社Posco 具有优异的强度和延展性的低合金钢板
WO2022025078A1 (ja) * 2020-07-31 2022-02-03 日本冶金工業株式会社 高耐食オーステナイト系ステンレス鋼とその製造方法
CN114015935A (zh) * 2021-10-18 2022-02-08 山西太钢不锈钢股份有限公司 一种含砷奥氏体不锈钢及其冶炼方法
CN116536574A (zh) * 2023-03-24 2023-08-04 鞍钢股份有限公司 一种低温性能优异的奥氏体不锈钢及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5438217A (en) * 1977-09-02 1979-03-22 Kawasaki Steel Co Highhtemperatureeoxydationnresistant highh manganese austenitic stainless steel
US20100183475A1 (en) * 2009-01-21 2010-07-22 Roman Radon Chromium manganese - nitrogen bearing stainless alloy having excellent thermal neutron absorption ability
CN103205655A (zh) * 2013-03-21 2013-07-17 宝钢不锈钢有限公司 一种含Sn奥氏体不锈钢及其制造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5438217A (en) * 1977-09-02 1979-03-22 Kawasaki Steel Co Highhtemperatureeoxydationnresistant highh manganese austenitic stainless steel
US20100183475A1 (en) * 2009-01-21 2010-07-22 Roman Radon Chromium manganese - nitrogen bearing stainless alloy having excellent thermal neutron absorption ability
CN103205655A (zh) * 2013-03-21 2013-07-17 宝钢不锈钢有限公司 一种含Sn奥氏体不锈钢及其制造方法

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107709595A (zh) * 2015-07-01 2018-02-16 新日铁住金株式会社 奥氏体系耐热合金及焊接结构件
CN107709595B (zh) * 2015-07-01 2019-07-23 日本制铁株式会社 奥氏体系耐热合金及焊接结构件
CN110062814A (zh) * 2016-12-13 2019-07-26 株式会社Posco 具有优异的强度和延展性的低合金钢板
CN106435374A (zh) * 2016-12-27 2017-02-22 广西钦州力创特种合金新材料有限公司 一种低硫无毒食品接触用奥氏体易切削不锈钢
JP2019031717A (ja) * 2017-08-08 2019-02-28 新日鐵住金ステンレス株式会社 オーステナイト系ステンレス鋼およびその製造方法、ならびに燃料改質器および燃焼器の部材
JP6429957B1 (ja) * 2017-08-08 2018-11-28 新日鐵住金ステンレス株式会社 オーステナイト系ステンレス鋼およびその製造方法、ならびに燃料改質器および燃焼器の部材
CN109504835A (zh) * 2018-12-22 2019-03-22 中南大学 一种铜钨增强抗蚀奥氏体不锈钢及其制备方法
CN109504826A (zh) * 2018-12-22 2019-03-22 中南大学 一种含铜钒高强度高耐蚀不锈钢及其制备方法
CN109355472A (zh) * 2018-12-22 2019-02-19 中南大学 一种铜铌钴改性奥氏体不锈钢及其加工与热处理方法
CN109504835B (zh) * 2018-12-22 2022-03-15 佛山培根细胞新材料有限公司 一种铜钨增强抗蚀奥氏体不锈钢及其制备方法
CN109504826B (zh) * 2018-12-22 2022-03-15 佛山培根细胞新材料有限公司 一种含铜钒高强度高耐蚀不锈钢及其制备方法
CN109355472B (zh) * 2018-12-22 2022-03-18 佛山培根细胞新材料有限公司 一种铜铌钴改性奥氏体不锈钢及其加工与热处理方法
WO2022025078A1 (ja) * 2020-07-31 2022-02-03 日本冶金工業株式会社 高耐食オーステナイト系ステンレス鋼とその製造方法
JP2022026828A (ja) * 2020-07-31 2022-02-10 日本冶金工業株式会社 高耐食オーステナイト系ステンレス鋼とその製造方法
CN114015935A (zh) * 2021-10-18 2022-02-08 山西太钢不锈钢股份有限公司 一种含砷奥氏体不锈钢及其冶炼方法
CN116536574A (zh) * 2023-03-24 2023-08-04 鞍钢股份有限公司 一种低温性能优异的奥氏体不锈钢及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103966528A (zh) 一种含Sn奥氏体不锈钢及其制造方法
CN109536827B (zh) 耐酸露点腐蚀性得到改善的钢板及制造方法以及排气流路构成部件
CN103205655A (zh) 一种含Sn奥氏体不锈钢及其制造方法
KR100240741B1 (ko) 내부식성이 우수한 스테인레스강판의 제조방법
CN101899625B (zh) 一种铁素体不锈钢及其制造方法
CN101845605B (zh) 一种中低温强度优异的奥氏体不锈钢板及其制造方法
CN104685089B (zh) 铁素体系不锈钢板
CN106086638A (zh) 一种镀锌双相钢及其生产方法
CN103966527A (zh) 一种城轨车辆面板用奥氏体不锈钢及其制造方法
CN102251174A (zh) 一种搪瓷钢及其冷轧板的制造方法
CN101363099A (zh) 一种抗拉强度1000MPa级冷轧双相钢板及制备方法
CN114086074B (zh) 一种海洋岛礁用高耐蚀性冷镦钢及其生产方法和热处理方法
CN104109819A (zh) 一种具有优良抛光性能的奥氏体不锈钢及其制造方法
CN109881082A (zh) 一种汽车排气系统冷端用铁素体不锈钢及其制备方法
CN101294260A (zh) 一种高强度不锈冷轧带钢及其制造方法
CN103966516A (zh) 一种尾气净化系统用低成本不锈钢及制造方法
CN103510014A (zh) 一种耐尿素及汽车尾气腐蚀的经济型不锈钢及其制造方法
US20130294960A1 (en) Cost-effective Ferritic Stainless Steel
CN108251750A (zh) 一种节镍型含Cu厚规格双相不锈钢及其制备方法
CN101397638A (zh) 一种汽车尾气排放系统用铁素体不锈钢
CN102650018B (zh) 一种耐海水腐蚀钢板及其生产方法
CN112458382B (zh) 一种550MPa级汽车结构用钢及生产方法
CN112593146B (zh) 一种450MPa级汽车结构用钢及生产方法
CN113862570A (zh) 一种高强度耐硫酸露点腐蚀用钢及其生产方法
CN103805857A (zh) 一种油井用马氏体不锈钢管的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140806