CN109609810A - 825耐蚀合金超大直径棒材制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种825耐蚀合金φ1300mm直径棒材的制造方法，目的是解决增大钢锭直径易导致化学成分及其均匀性有不符合标准规定的风险、易导致低倍检验组织存在偏析和疏松的技术难点。采取电炉+电渣冶炼新工艺和锻制工艺；1、工艺路线：非真空感应炉冶炼LF炉→VOD炉→电渣重熔→8000t快锻机→车光→包装；2、具体解决措施及有益效果：①选用优质原材料避免了有害元素的带入；②LF炉增加渣白时间有效降低D类夹杂含量；③降低VOD真空度且延长脱气时间降低了气体元素含量；④浇注过程使用超低碳保护渣优化了电极表面，避免了电极表面重皮缺陷；⑤钢锭电渣锭型增大满足了成品尺寸φ1300mm的要求，同时增加退火要求避免了钢锭炸裂的风险。

Description

825耐蚀合金超大直径棒材制造方法
技术领域
本发明属于金属材料制造领域，具体涉及一种耐全面腐蚀、局部腐蚀、并具有良好的强韧性的825耐蚀合金φ1300mm直径棒材的制造方法。
背景技术
825耐蚀合金是一种以钛稳定化的Ni-Fe-Cr-Mo-Cu耐蚀合金，国内牌号GB NS142。此合金具有良好的耐全面腐蚀、局部腐蚀性能和良好的工艺性能，主要用于处理热硫酸、含氯化物溶液的热交换器、管道、阀门、泵类。此前国内生产825合金棒材直径均不大于400mm，而目前需要生产直径φ1300mm的825合金棒材来满足国内某重点工程项目的需求,技术指标应达到：夹杂物：A、B、C、D类夹杂物均不大于1.5级，Ds类不大于1.0级；气体含量：氢不大于20×10-6、氧不大于100×10-6、氮不大于120×10-6；晶间腐蚀速率不大于0.075mm/月；低倍组织不得有肉眼可见的夹杂、裂纹、折叠、白点、柱状晶、气泡、缩孔，疏松和偏析不超过2.0级。直径φ1300mm 825合金棒材在国内属于超大型规格棒材，国内尚无生产厂家，据目前所知相似规格的耐蚀合金棒材国外仅一家可以生产，生产技术保密，无任何公开文献。
发明内容
本发明公开一种825耐蚀合金超大直径棒材制造方法，目的是采取电炉+电渣冶炼新工艺、锻制工艺解决超大型规格棒材技术难点，生产出成分、组织合格的825耐蚀合金超大直径棒材。
本发明采取以下技术方案：
1、工艺路线：非真空感应炉冶炼→LF炉→VOD炉→电渣重熔→8000t快锻机→车光→包装。
2、具体工艺措施：
1)合金825化学成分应符合表1规定。
表1合金化学成分
2)根据合金成分控制要求计算冶炼所需要的各种原材料的量。
3)用优质精钢材、金属镍、金属铝、金属钛、金属锰、金属铜、钼铁合金、铬铁合金和成分准确的中间合金等材料，保证化学成分准确，所有入炉的原材料保持清洁、无油污。
4)LF炉进行吹氧操作，保证白渣冶炼，时间大于30min。
5)VOD炉真空度小于1mbar，保持时间大于12min。
6)浇注过程采用氩气保护，同时铺盖保护渣，保护渣必须使用低碳保护渣，电极坯尺寸φ930mm。
7)电渣渣系采用CaF2：Al2O3：CaO：MgO的四元渣系。
8)电渣锭型φ1235mm，钢锭脱模后经900℃～950℃退火保温20h。
9)8000t快锻机锻造成材，锻造过程采用多次墩拔工艺。
本技术方案解决的技术难点：增大钢锭直径易导致化学成分及其均匀性有不符合标准规定的风险、易导致低倍检验组织存在偏析和疏松。
本发明技术方案解决措施及有益效果：
①选用优质原材料避免了有害元素的带入；
②LF炉增加渣白时间有效降低D类夹杂含量；
③降低VOD真空度且延长脱气时间降低了气体元素含量；
④浇注过程使用超低碳保护渣优化了电极表面，避免了电极表面重皮缺陷；
⑤钢锭电渣锭型增大满足了成品尺寸φ1300mm的要求，同时增加退火要求避免了钢锭炸裂的风险。
附图说明
图1为实施例1中N08825低倍组织腐蚀图；
图2为实施例2中N08825低倍组织腐蚀图。
具体实施方式
实施1和2共同执行以下工艺：
1)配料全部选用优质的低铬、高铬、镍板、钼铁合金及成分准确的中间合金；
2)LF到位后即进行吹氧，渣白时间均大于30min；
3)VOD炉脱气最佳真空度可达0.54mbar，保持时间13min～14min；
4)电渣渣系采用CaF2：Al2O3：CaO：MgO＝75％：15％：7％：3％成分渣系；
5)电渣结晶器选用φ1235mm规格，钢锭脱模后直接入炉退火，600℃保温后升温至900℃，之后于900℃保温20h后随炉冷却。
实施例1
棒材成品规格：φ1318mm
1.合金经非真空感应炉+LF炉+VOD炉+电渣炉冶炼成锭，化学成分分析结果见表2。
表2合金化学成分
2.对棒材本体取样检验夹杂物水平。
表3夹杂物水平
3.对棒材本体取样检验气体含量
表4气体含量水平
4.对棒材本体取样检验晶间腐蚀
ASTM A262-2008C法检验晶间腐蚀速率：0.0058mm/月
实施例2
棒材成品规格：φ1350mm
1.合金经非真空感应炉+LF炉+VOD炉+电渣炉冶炼成锭，化学成分分析结果见表2。
表5合金化学成分
2.对棒材本体取样检验夹杂物水平。
表6夹杂物水平
3.对棒材本体取样检验气体含量
表7气体含量水平
4.对棒材本体取样检验晶间腐蚀
ASTM A262-2008C法检验晶间腐蚀速率：0.0068mm/月。

Claims (2)

1.一种825耐蚀合金φ1300mm直径棒材的制造方法，其特征在于：采取电炉+电渣冶炼新工艺、锻制工艺：1、工艺路线：非真空感应炉冶炼→LF炉→VOD炉→电渣重熔→8000t快锻机→车光→包装；2、具体解决措施及有益效果：①选用优质原材料；②LF炉增加渣白时间；③降低VOD真空度且延长脱气时间；④浇注过程使用超低碳保护渣；
所述用料为优质精钢材、金属镍、金属铝、金属钛、金属锰、金属铜、钼铁合金、铬铁合金和成分准确的中间合金等材料，原材料保持清洁、无油污；
所述LF炉进行吹氧操作，保证白渣冶炼，时间大于30min；
所述VOD炉真空度小于1mbar，保持时间大于12min；
所述浇注过程采用氩气保护，保护渣必须使用低碳保护渣；
所述电渣渣系采用CaF2：Al2O3：CaO：MgO的四元渣系；
所述8000t快锻机锻造成材，钢锭脱模后经900℃～950℃退火保温20h，之后锻造，采用多次墩拔工艺。
2.根据权利要求1一种825耐蚀合金φ1300mm直径棒材的制造方法，其特征在于：
所述VOD炉脱气最佳真空度0.54mbar，保持时间13min～14min；
所述电渣渣系采用CaF2：Al2O3：CaO：MgO＝75％：15％：7％：3％成分渣系；
所述钢锭脱模后直接入炉退火，600℃保温后升温至900℃，之后于900℃保温20h后随炉冷却，之后锻造。
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