CN104073729A - 高强度316l不锈钢及其制备方法 - Google Patents
高强度316l不锈钢及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104073729A CN104073729A CN201410291563.0A CN201410291563A CN104073729A CN 104073729 A CN104073729 A CN 104073729A CN 201410291563 A CN201410291563 A CN 201410291563A CN 104073729 A CN104073729 A CN 104073729A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stainless steel
- rolling
- high strength
- sand
- minutes
- 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
Links
Abstract
高强度316L不锈钢及其制备方法，按质量百分数计，高强度316L不锈钢的成分为：N：12.00~16.00%，Cr：16.00~19.00%，Si≤1.0%，P≤0.035%，S≤0.03%，C≤0.03%，Mo：1.8~2.5%，Mn≤2.0%，Al：1.5%~2.0%，余量为Fe；其制备方法的步骤为：（1）316L不锈钢板中加入质量分数为1.5%~3%的Al元素，在加热炉中在大气环境下加热到700℃，保温半小时，再加热至1540℃左右、保温20分钟；（2）将熔融态钢水浇注到铸型中，铸型为呋喃树脂石英砂型，砂型底部预埋20mm厚的冷铁；将所得的316L不锈钢铸锭线切割为35mm×40mm×（5.5~6）mm的铸板；（3）将切好的铸板进行轧制，轧制温度为1100-1200℃，保温时间10-15分钟，轧制道次10~30道次，轧制总变形量约为30%-70%；（4）将轧制好的试样进行固溶处理：在1030～1050℃保温25～30min后水淬。
Description
技术领域
本发明涉及高强度不锈钢的制备技术。
背景技术
316L不锈钢在石油化工、国防工业、核工业、海洋器械等方面得到大量应用。目前普遍使用的316L不锈钢，其基体是奥氏体组织，高温时不发生相变，不能通过热处理的方式强化，但通过添加合金元素，进行固溶处理和表面处理可提高其强度。另外，316L不锈钢抗氧化主要依赖于表面FeO·Cr2O3氧化膜的形成，然而а-Cr2O3膜在高于600℃的潮湿工作环境下会形成具有挥发性的铬的氢氧化物，恶化了稳定性，从而抑制了不锈钢在许多高温苛刻环境下的长效使用。引起奥氏体不锈钢晶间腐蚀的主要有两方面的因素，即Cr23C6或σ相沿晶界的析出。而316L不锈钢中含碳量大概为0.019%（质量分数），因此由于铬的碳化物沿晶间析出而引起316L不锈钢晶间腐蚀速率增大是其中一个原因；另一方面，在316L不锈钢中钼元素的质量分数约为2%，而Mo会促进σ相在晶界析出，从而增大了316L不锈钢的晶间腐蚀的倾向，使得其晶间腐蚀速率进一步升高。在316L的基础上加入1.5%~2%（质量百分比）的铝元素以后，铝元素不仅以固溶的方式强化基体，同时，铝是铁素体形成元素，铝元素的加入还使得基体中有部分铁素体相析出，形成两相组织，提高合金的强度；另外，铝元素的加入使得合金基体表面形成较FeO·Cr2O3更稳定、生长速度更慢的Al2O3保护膜，进而提高316L的耐腐蚀性。316L不锈钢的供货状态为板材，然而，高温下Fe原子在铁素体基体中的扩散系数比在奥氏体基体中的扩散系数大两个数量级，因此在合金热成型的过程中，变形优先在铁素体基体中进行。而奥氏体基体和铁素体基体在交界处的协调变形能力较差，因此很容易在热加工成板材的过程中萌生微裂纹，从而增大了高强度316L不锈钢制备的难度。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强度316L不锈钢及其制备方法。
本发明是高强度316L不锈钢及其制备方法，高强度316L不锈钢，按质量百分数计，其成分为：N：12.00~16.00%，Cr：16.00~ 19.00%，Si≤1.0%，P≤0.035%，S≤0.03%，C≤0.03%，Mo：1.8~2.5%，Mn≤2.0%，Al：1.5%~2.0%， 余量为Fe。
高强度316L不锈钢制备方法，其步骤为：
（1）316L不锈钢板中加入质量分数为1.5%~3%的Al元素，在加热炉中在大气环境下加热到700℃，保温半小时，再加热至1540℃左右、保温20分钟；
（2）将熔融态钢水浇注到铸型中，铸型为呋喃树脂石英砂型，砂型底部预埋20mm厚的冷铁；将所得的316L不锈钢铸锭线切割为35mm×40mm×（5.5~6）mm的铸板；
（3）将切好的铸板进行轧制，轧制温度为1100-1200℃，保温时间10-15分钟，轧制道次10~30道次，轧制总变形量约为30%-70%；
（4）将轧制好的试样进行固溶处理：在1030～1050℃保温25～30min后水淬。
本发明的室温力学性能与国标固溶态316L力学性能对比如下表：
拉伸实验在岛津AT10t试验机上进行，最大载荷10t，拉伸速率0.1mm/min。每个成分测试3个工件，测出载荷位移曲线，根据载荷位移曲线数据计算出相应的应力和应变值，并求出其平均值。由于在实验室条件下中频炉炉所能熔炼的工件较小，在设计拉伸工件时按照国家标准同比例缩小3倍，标距l0=10.32mm，lc=12.75mm，宽度=3.4mm，厚度=1mm。
从表中可以看出，本发明的合金在室温的综合力学性能明显优于传统316L不锈钢，合金的综合力学性能得到较大幅度的提升。上述的这些性能指数都是严格按照国家标准来执行的。
具体实施方式
本发明是高强度316L不锈钢及其制备方法，高强度316L不锈钢，按质量百分数计，其成分为：N：12.00~16.00%，Cr：16.00~ 19.00%，Si≤1.0%，P≤0.035%，S≤0.03%，C≤0.03%，Mo：1.8~2.5%，Mn≤2.0%，Al：1.5%~2.0%， 余量为Fe。
高强度316L不锈钢制备方法，其步骤为：
（1）316L不锈钢板中加入质量分数为1.5%~3%的Al元素，在加热炉中在大气环境下加热到700℃，保温半小时，再加热至1540℃左右、保温20分钟；
（2）将熔融态钢水浇注到铸型中，铸型为呋喃树脂石英砂型，砂型底部预埋20mm厚的冷铁；将所得的316L不锈钢铸锭线切割为35mm×40mm×（5.5~6）mm的铸板；
（3）将切好的铸板进行轧制，轧制温度为1100-1200℃，保温时间10-15分钟，轧制道次10~30道次，轧制总变形量约为30%-70%；
（4）将轧制好的试样进行固溶处理：在1030～1050℃保温25～30min后水淬。
根据以上所述的制备方法，按重量计，型砂配方为：石英砂∶树脂重∶固化剂=100∶1∶0.4。
根据以上所述的备方法，固化剂为对甲苯磺酸。
加热炉为中频无芯感应炉。
下面用更为具体的实施例进一步展开本发明。
实施例1:
按质量百分比计，Al：1.5%，余量为316L板，称取相应的材料，将称好的铝锭、板材放入中频无芯感应炉中，在大气环境下加热到700℃，保温半小时，再加热至1540-1560℃左右、保温20分钟；将熔融态钢水浇注到楔形铸型中，得到的铸锭利用线切割制备35mm×40mm×（5.5~6）mm的轧制试样，然后在轧机上进行热轧。1、试样的热轧温度为1100 ℃轧制道次为25次，每道次之间保温15min，轧制前后合金的总变形量约为50%，最终得到厚度为2.6~2.8mm的板材试样。轧制好的合金固溶处理工艺为1030℃+30min保温后水冷，测得固溶态铝质量分数为1.5%的316L热轧板的室温力学性能为：屈服强度σ0.2=339MPa，抗拉强度σb=492MPa，延伸率=31.3%。2、试样的热轧温度为1150 ℃轧制道次为22次，每道次之间保温12min，轧制前后合金的总变形量约为50%，最终得到厚度为2.6~2.8mm的板材试样。轧制好的合金固溶处理工艺为1040℃+30min保温后水冷，测得固溶态铝质量分数为1.5%的316L热轧板的室温力学性能为：屈服强度σ0.2=355MPa，抗拉强度σb=488MPa，延伸率=30.6%。3、试样的热轧温度为1200 ℃轧制道次为20次，每道次之间保温10min，轧制前后合金的总变形量约为50%，最终得到厚度为2.6~2.8mm的板材试样。轧制好的合金固溶处理工艺为1050℃+30min保温后水冷，测得固溶态铝质量分数为1.5%的316L热轧板的室温力学性能为：屈服强度σ0.2=346MPa，抗拉强度σb=490MPa，延伸率=38.4%。
实施例2:
按质量百分比计，Al：1.5%，余量为316L板，称取相应的材料，将称好的铝锭、板材放入中频无芯感应炉中，在大气环境下加热到700℃，保温半小时，再加热至1540-1560℃左右、保温20分钟；将熔融态钢水浇注到楔形铸型中，得到的铸锭利用线切割制备35mm×40mm×（5.5~6）mm的轧制试样，然后在轧机上进行热轧。1、试样的热轧温度为1200 ℃轧制道次为10次，每道次之间保温10min，轧制前后合金的总变形量约为30%。轧制好的合金固溶处理工艺为1050℃+30min保温后水冷，测得固溶态铝质量分数为1.5%的316L热轧板的室温力学性能为：屈服强度σ0.2=335MPa，抗拉强度σb=497MPa，延伸率=30.7%。2、试样的热轧温度为1200 ℃轧制道次为30次，每道次之间保温10min，轧制前后合金的总变形量约为70%。轧制好的合金固溶处理工艺为1050℃+30min保温后水冷，测得固溶态铝质量分数为1.5%的316L热轧板的室温力学性能为：屈服强度σ0.2=352MPa，抗拉强度σb=481MPa，延伸率=30.3%。
实施例3:
按质量百分比计，Al：2%，余量为316L板，称取相应的材料，将称好的铝锭、板材放入中频无芯感应炉中，在中频无芯感应炉中在大气环境下加热到700℃时，保温半小时，再加热至1540-1560℃左右、保温20分钟；将熔融态钢水浇注到楔形铸型中，得到的铸锭利用线切割制备35mm×40mm×（5.5~6）mm的轧制试样，然后在轧机上进行热轧。1、试样的热轧温度为1100 ℃轧制道次为25次，每道次之间保温15min，轧制前后合金的总变形量约为50%，最终得到厚度为2.6~2.8mm的板材试样。轧制好的合金固溶处理工艺为1030℃+30min保温后水冷，测得固溶态铝质量分数为2%的316L热轧板的室温力学性能为：屈服强度σ0.2=438MPa，抗拉强度σb=545MPa，延伸率=26.2%。2、试样的热轧温度为1150 ℃，轧制道次为22次，每道次之间保温12min，轧制前后合金的总变形量约为50%，最终得到厚度为2.6~2.8mm的板材试样。轧制好的合金固溶处理工艺为1040℃+30min保温后水冷，测得固溶态铝质量分数为2%的316L热轧板的室温力学性能为：屈服强度σ0.2=465MPa，抗拉强度σb=620MPa，延伸率=20.9%。3、试样的热轧温度为1200 ℃，轧制道次为20次，每道次之间保温10min，轧制前后合金的总变形量约为50%，最终得到厚度为2.6~2.8mm的板材试样。轧制好的合金固溶处理工艺为1050℃+30min保温后水冷，测得固溶态铝质量分数为2%的316L热轧板的室温力学性能为：屈服强度σ0.2=427MPa，抗拉强度σb=543MPa，延伸率=20.5%。
实施例4:
按质量百分比计，Al：2%，余量为316L板，称取相应的材料，将称好的铝锭、板材放入中频无芯感应炉中，在大气环境下加热到700℃，保温半小时，再加热至1540-1560℃左右、保温20分钟；将熔融态钢水浇注到楔形铸型中，得到的铸锭利用线切割制备35mm×40mm×（5.5~6）mm的轧制试样，然后在轧机上进行热轧。1、试样的热轧为1150 ℃，轧制道次为10次，每道次之间保温15min，轧制前后合金的总变形量约为30%。轧制好的合金固溶处理工艺为1050℃+30min保温后水冷，测得固溶态铝质量分数为2%的316L热轧板的室温力学性能为：屈服强度σ0.2=355MPa，抗拉强度σb=544MPa，延伸率=21.2%。2、试样的热轧温度为1150 ℃轧制道次为30次，每道次之间保温10min，轧制前后合金的总变形量约为70%。轧制好的合金固溶处理工艺为1050℃+30min保温后水冷，测得固溶态铝质量分数为1.5%的316L热轧板的室温力学性能为：屈服强度σ0.2=427MPa，抗拉强度σb=570MPa，延伸率=26.5%。
实施例5:
按质量百分比计，Al：3%，余量为316L板，称取相应的材料，将称好的铝锭、板材放入中频无芯感应炉中，在大气环境下加热到700℃，保温半小时，再加热至1540-1560℃左右、保温20分钟；将熔融态钢水浇注到楔形铸型中，得到的铸锭利用线切割制备35mm×40mm×（5.5~6）mm的轧制试样，然后在轧机上进行热轧。1、试样的热轧温度为1100 ℃轧制道次为25次，每道次之间保温15min，轧制前后合金的总变形量约为50%，最终得到厚度为2.6~2.8mm的板材试样。轧制好的合金固溶处理工艺为1030℃+30min保温后水冷.因轧制试样有裂纹，性能尚未检测。
Claims (5)
1.高强度316L不锈钢，按质量百分数计，其成分为：N：12.00~16.00%，Cr：16.00~ 19.00%，Si≤1.0%，P≤0.035%，S≤0.03%，C≤0.03%，Mo：1.8~2.5%，Mn≤2.0%，Al：1.5%~2.0%， 余量为Fe。
2.高强度316L不锈钢制备方法，其步骤为：
（1）316L不锈钢板中加入质量分数为1.5%~3%的Al元素，在加热炉中在大气环境下加热到700℃，保温半小时，再加热至1540℃左右、保温20分钟；
（2）将熔融态钢水浇注到铸型中，铸型为呋喃树脂石英砂型，砂型底部预埋20mm厚的冷铁；将所得的316L不锈钢铸锭线切割为35mm×40mm×（5.5~6）mm的铸板；
（3）将切好的铸板进行轧制，轧制温度为1100-1200℃，保温时间10-15分钟，轧制道次10~30道次，轧制总变形量约为30%-70%；
（4）将轧制好的试样进行固溶处理：在1030～1050℃保温25～30min后水淬。
3.根据权利要求2所述的高强度316L不锈钢制备方法，其特征在于加热炉为中频无芯感应炉。
4.根据权利要求2所述的高强度316L不锈钢制备方法，其特征在于按重量计，型砂配方为：石英砂∶树脂重∶固化剂=100∶1∶0.4。
5.根据权利要求3所述的高强度316L不锈钢制备方法，其特征在于固化剂为对甲苯磺酸。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410291563.0A CN104073729A (zh) | 2014-06-26 | 2014-06-26 | 高强度316l不锈钢及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410291563.0A CN104073729A (zh) | 2014-06-26 | 2014-06-26 | 高强度316l不锈钢及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104073729A true CN104073729A (zh) | 2014-10-01 |
Family
ID=51595325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410291563.0A Pending CN104073729A (zh) | 2014-06-26 | 2014-06-26 | 高强度316l不锈钢及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104073729A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105063501A (zh) * | 2015-07-28 | 2015-11-18 | 兰州理工大学 | 纳米/微米晶复合的316l不锈钢的制备方法 |
| CN111778442A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-10-16 | 兰州理工大学 | 一种超高强度和塑性316l不锈钢的制备方法 |
| CN112275806A (zh) * | 2020-08-27 | 2021-01-29 | 山西太钢不锈钢精密带钢有限公司 | Type-C接头用高延伸率316L精密带钢生产工艺 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001192730A (ja) * | 2000-01-11 | 2001-07-17 | Natl Research Inst For Metals Ministry Of Education Culture Sports Science & Technology | 高Ｃｒフェライト系耐熱鋼およびその熱処理方法 |
| CN101348887A (zh) * | 2008-05-16 | 2009-01-21 | 兰州理工大学 | 一种炉管用高铝耐热钢 |
| CN102747307A (zh) * | 2012-06-06 | 2012-10-24 | 兰州理工大学 | 高铝不锈钢板材及其轧制方法 |
| CN103266286A (zh) * | 2013-06-14 | 2013-08-28 | 兰州理工大学 | 高铝316l不锈钢及其制备方法 |
-
2014
- 2014-06-26 CN CN201410291563.0A patent/CN104073729A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001192730A (ja) * | 2000-01-11 | 2001-07-17 | Natl Research Inst For Metals Ministry Of Education Culture Sports Science & Technology | 高Ｃｒフェライト系耐熱鋼およびその熱処理方法 |
| CN101348887A (zh) * | 2008-05-16 | 2009-01-21 | 兰州理工大学 | 一种炉管用高铝耐热钢 |
| CN102747307A (zh) * | 2012-06-06 | 2012-10-24 | 兰州理工大学 | 高铝不锈钢板材及其轧制方法 |
| CN103266286A (zh) * | 2013-06-14 | 2013-08-28 | 兰州理工大学 | 高铝316l不锈钢及其制备方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105063501A (zh) * | 2015-07-28 | 2015-11-18 | 兰州理工大学 | 纳米/微米晶复合的316l不锈钢的制备方法 |
| CN111778442A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-10-16 | 兰州理工大学 | 一种超高强度和塑性316l不锈钢的制备方法 |
| CN112275806A (zh) * | 2020-08-27 | 2021-01-29 | 山西太钢不锈钢精密带钢有限公司 | Type-C接头用高延伸率316L精密带钢生产工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7340627B2 (ja) | ＬＮＧ貯蔵タンク用７Ｎｉ鋼板の製造方法 | |
| JP6048626B1 (ja) | 厚肉高靭性高強度鋼板およびその製造方法 | |
| CN102899571B (zh) | 一种预硬型塑料模具钢及其制造方法 | |
| KR102065814B1 (ko) | 내산화성이 우수한 내열 페라이트계 스테인리스 강판 | |
| KR20170075657A (ko) | 열간 가공성이 우수한 비자성 강재 및 그 제조방법 | |
| CN103820735A (zh) | 一种超高强度C-Al-Mn-Si系低密度钢及其制备方法 | |
| CN102605288B (zh) | 一种具有良好焊接性的经济型双相不锈钢及其制造方法 | |
| CN104195404A (zh) | 一种宽温域高强度恒弹性合金及其制备方法 | |
| JP3076814B2 (ja) | アルミニウム―マンガン−鉄二相鋼合金 | |
| RU2009108338A (ru) | Стальная плита для производства легких конструкций и способ производства этой плиты | |
| KR20140103297A (ko) | 고강도 오스테나이트계 스테인리스강 및 그 제조방법 | |
| US20180127858A1 (en) | Martensitic stainless steel, method for the production of a semi-finished product from said steel, and cutting tool produced from the semi-finished product | |
| CN117385212B (zh) | 一种中温强度优异的镍基高温合金箔材及其制备方法 | |
| CN103614638A (zh) | 一种高铌q460级耐火钢及其制造方法 | |
| CN103774049A (zh) | 高韧性高耐磨高铬莱氏体冷作模具钢及其制备方法 | |
| EP2692887B1 (en) | Cast austenitic stainless steel | |
| CN104046925A (zh) | 高强度304不锈钢及其制备方法 | |
| CN103540859B (zh) | 一种高耐热不锈钢咖啡壶材料及其制备方法 | |
| CN104846176A (zh) | 一种消除马氏体时效不锈钢薄带中δ铁素体的铸轧方法 | |
| JPS5929105B2 (ja) | 耐溶融亜鉛侵食性にすぐれＦｅ基合金 | |
| CN104073729A (zh) | 高强度316l不锈钢及其制备方法 | |
| JPS61213349A (ja) | 合金工具鋼 | |
| CN103266286A (zh) | 高铝316l不锈钢及其制备方法 | |
| CN105861935A (zh) | 一种热塑性优良的Fe-36Ni因瓦合金材料及其制备方法 | |
| JP5195802B2 (ja) | 鋼片の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20141001 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |