CN110306128B - 一种不锈钢材料和使用该材料的加热管及其应用 - Google Patents
一种不锈钢材料和使用该材料的加热管及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110306128B CN110306128B CN201910511086.7A CN201910511086A CN110306128B CN 110306128 B CN110306128 B CN 110306128B CN 201910511086 A CN201910511086 A CN 201910511086A CN 110306128 B CN110306128 B CN 110306128B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- percent
- equal
- less
- stainless steel
- steel material
- 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.)
- Active
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 73
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 title claims abstract description 65
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 65
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 41
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 19
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 102
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 102
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 22
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 22
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 18
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 17
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 15
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 13
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 12
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 12
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 11
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 11
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 10
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 claims description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 5
- 238000004512 die casting Methods 0.000 claims description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 229910017150 AlTi Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 3
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 238000009740 moulding (composite fabrication) Methods 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0226—Hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0236—Cold rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
- C22C30/02—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent containing copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
- H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
本发明公开了一种不锈钢材料和使用该材料的加热管及其应用，本发明包括以下元素：C≤0.03％，Si≤1.00％，Mn≤1.00％，Ni16.00‑20.00％，Cr18.00‑23.00％，Mo0.50‑3.00％，Al0.15‑0.65％，Ti0.10‑0.65％，Cu≤0.75％，P≤0.030％，S≤0.015％，Fe余量；本发明还给出了上述不锈钢材料的制备方法和应用。本发明的不锈钢材料中铝元素含量低，在炼制过程中不会产生Ni3AlTi相析出，所得钢坯延展性好，延伸容易，大幅降低了后续热轧和冷轧过程中的难度，其在制作加热管时折弯的断管率大大降低，成品率大幅提升，降低了电热水器的生产成本。
Description
技术领域
本发明属于不锈钢材料的技术领域，特别是指一种适用于加热管的不锈钢材料。
背景技术
电热水器是指以电作为能源进行加热的热水器，电热水器与燃气热水器、太阳能热水器相并列，是当今应用非常普遍的三大热水器。由于电热水器在使用过程中不会污染环境，而且其使用性能不会受到天气、季节和气候的影响，因而电热水器广受人们的喜爱。电热水器是通过电加热管进行加热的，电加热管的质量直接关系到电热水器的使用性能和安全性能。
目前，电热水器用的电加热管主要是不锈钢加热管，这些加热管是采用不锈钢材料制作而成的，这些不锈钢材料中通常铝元素含量很高，在炼制的过程中，产生Ni3AlTi相析出，导致所得钢坯的延伸率大幅下降，大幅提升了其在热轧和冷轧过程中的难度，使得成品折弯的断管率大幅提升，成品率大幅下降，导致成本大幅增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不锈钢材料，旨在解决现有技术中用于加热管的不锈钢材料中铝元素含量太高而导致其炼制和加工困难从而使加热管的成品率大幅下降和生产成本大幅增加的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案予以实现：
在一个方面，本发明的一种耐腐蚀的不锈钢材料，包括以下重量百分含量的元素：C≤0.03％，Si≤1.00％，Mn≤1.00％，Ni 16.00-20.00％，Cr 18.00-23.00％，Mo 0.50-3.00％，Al 0.15-0.65％，Ti 0.10-0.65％，Cu≤0.75％，P≤0.030％，S≤0.015％，Fe余量。
本发明的不锈钢材料中铝(Al)元素含量低，铝元素含量仅为0.15-0.65％，镍(Ni)元素含量为16.00-20.00％，钛(Ti)元素含量为0.10-0.65％，镍元素和钛元素含量适宜，此外，该不锈钢材料中铬(Cr)元素、钼(Mo)元素、铜(Cu)元素和锰(Mn)元素含量适宜，碳(C)元素、硅(Si)元素、磷(P)元素、硫(S)元素和铁(Fe)元素含量恰当，在炼制过程中不会产生Ni3AlTi相析出，所得钢坯延展性好，延伸容易，大幅降低了后续热轧和冷轧过程中的难度；其在制作加热管时折弯的断管率大大降低，成品率大幅提升，降低了电热水器的生产成本。
可选地，本发明的一种耐腐蚀的不锈钢材料，包括以下重量百分含量的元素：C≤0.03％，Si≤1.00％，Mn≤1.00％，Ni 17.00-19.50％，Cr 18.00-20.50％，Mo 0.50-1.50％，Al 0.15-0.60％，Ti 0.15-0.60％，Cu≤0.75％，P≤0.030％，S≤0.015％，Fe余量。
在再一个方面，本发明的一种不锈钢材料的制备方法，包括以下步骤：取碳钢、金属镍、金属铬、金属钼、金属铝和金属钛，电炉冶炼，得钢水；在真空或惰性气氛下，将所述钢水进行二次精炼，得钢坯，调整钢坯的成分达到上面任意一项所述的不锈钢材料中各元素的含量；连铸或模铸钢坯，制成宽度为1200-1300mm且厚度为200-240mm的粗钢板；粗钢板两次热轧成钢卷，钢卷厚度为3-5mm；钢卷切割，两次冷轧及热处理，制成厚度为0.25-1mm且宽度400mm以内的钢板，即不锈钢材料。
本发明以碳钢、金属镍、金属铬、金属钼、金属铝和金属钛为原料，经过电炉冶炼之后，钢水中各元素含量基本达到要求，由于严格控制了铝元素的含量为0.15-0.60％，可以使镍元素的含量达到17.00-19.50％，在二次精炼的过程中，对各元素含量进行微调，从而得到符合要求的钢坯；所得钢坯的延伸率高，钢坯经过连铸或模铸之后，控制宽度和厚度，得到粗钢板，粗钢板经过两次热轧成钢卷，钢卷切割之后经过两次冷轧及热处理，热轧和冷轧容易，得不锈钢材料，生产成本低；本发明的不锈钢材料的制备方法简单，控制方便，加工容易，工艺流程短，生产效率高，易于实现产业化。
可选地，所述粗钢板两次热轧成钢卷步骤中，热轧的开轧温度为1050-1150℃，终轧温度为≥950℃，保轧温度为1100-1200℃。本发明中粗钢板经过两次热轧制成钢卷，控制热轧的开轧、终轧和保轧温度，充分保证了金属的金相结构的稳定性，保证了金属的性能；由于电炉冶炼过程中严格控制了铝元素的含量，本发明的粗钢板延展性好，热轧容易，操作方便，便于控制。
进一步地，所述钢卷切割，两次冷轧及热处理步骤中，冷轧是在常温下进行。本发明中钢卷经过切割之后进行两次冷轧，冷轧通常是在室温下进行，优选在15-25℃下进行，本发明钢卷的冷轧操作简单，易于实现；冷轧后的钢板，热处理容易。
可选地，所述钢卷切割，两次冷轧及热处理步骤中，热处理是在1000-1100℃下进行，使用惰性气体或氮气和氢气组成的混合气体作为保护气体。本发明的热处理温度低，并在惰性气体或氮气和氢气组成的混合气体的保护作用下进行，保证了金属具有稳定的金相结构，保证了金属的性能，热处理后的钢板具有很好延展性，便于加工制作。
具体地，所述粗钢板两次热轧成钢卷步骤中，钢卷厚度为4mm。本发明进一步控制钢卷的厚度，热轧到4mm厚度，降低了热轧工艺的难度，控制了延伸率，保证了金属金相稳定，保证了金属性能，降低了后面冷轧工艺的难度。
在另一个方面，本发明的一种加热管，所述加热管是根据上述任意一项所述的不锈钢材料制作而成的。本发明的不锈钢材料作为外壳制成的加热管，加工制作方便，成品率高，生产成本低；另外，本发明所得的加热管还大幅提高了耐腐蚀性能。
在再一个方面，本发明一种加热管的制作方法，包括以下步骤：取上面所述的一种不锈钢材料的制备方法所得的不锈钢材料，开平，切割；采用氩弧焊焊接成管，焊接过程在密闭空间进行，使用高频退火和超声检漏设备进行检漏；加粉，缩管，退火，弯管成型，退火，焊接，封口，得加热管。
本发明的不锈钢材料经过开平、切割和焊接得到加热管的空管，这种空管再经过加粉、缩管、退火、弯管成型、退火、焊接、封口等制作工艺，制成加热管，这种加热管的制作方法简单，便于操作，折弯的断管率大大降低，成品率大幅提升，易于实现产业化。
在还一个方面，本发明的一种加热管的应用，所述加热管用于电热水器。本发明的加热管用于加热领域，特别是电热水器中，具有耐干烧、耐腐蚀等特点。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的不锈钢材料中铝元素含量低，镍元素含量高，铬元素含量适宜，此外，该不锈钢材料中还含有钼元素、铜元素和锰元素，碳元素、硅元素、磷元素、硫元素和铁元素含量恰当，在炼制过程中不会产生Ni3AlTi相析出，冶炼过程容易，所得钢坯延展性好，延伸容易，大幅降低了后续热轧和冷轧过程中的难度，大大提高了生产效率。本发明所得的不锈钢材料在加工制作加热管时，其折弯的断管率大大降低，成品率大幅提升，降低了电热水器的生产成本；同时，本发明的这种用于电热水器的加热管还具有很好的耐腐蚀性能，使用安全放心。
具体实施方式
下面将结合本发明的具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的一种耐腐蚀的不锈钢材料，包括以下重量百分含量的元素：C≤0.03％，Si≤1.00％，Mn≤1.00％，Ni 16.00-20.00％，Cr 18.00-23.00％，Mo 0.50-3.00％，Al0.15-0.65％，Ti 0.10-0.65％，Cu≤0.75％，P≤0.030％，S≤0.015％，Fe余量。
优选地，包括以下重量百分含量的元素：C≤0.03％，Si≤1.00％，Mn≤1.00％，Ni17.00-19.50％，Cr 18.00-20.50％，Mo 0.50-1.50％，Al 0.15-0.60％，Ti 0.15-0.60％，Cu≤0.75％，P≤0.030％，S≤0.015％，Fe余量。
本发明的一种不锈钢材料的制备方法，包括以下步骤：
取碳钢、金属镍、金属铬、金属钼、金属铝和金属钛，电炉冶炼，得钢水；
在真空或惰性气氛下，将所述钢水进行二次精炼，得钢坯，调整钢坯的成分达到上面任意一项所述的不锈钢材料中各元素的含量；
连铸或模铸钢坯，制成宽度为1200-1300mm且厚度为200-240mm的粗钢板；
粗钢板两次热轧成钢卷，钢卷厚度为3-5mm；
钢卷切割，两次冷轧及热处理，制成厚度为0.25-1mm且宽度400mm以内的钢板，即不锈钢材料。
优选地，所述粗钢板两次热轧成钢卷步骤中，热轧的开轧温度为1050-1150℃，终轧温度为≥950℃，保轧温度为1100-1200℃。
进一步地，所述钢卷切割，两次冷轧及热处理步骤中，冷轧是在常温下进行。
更进一步地，所述钢卷切割，两次冷轧及热处理步骤中，热处理是在1000-1100℃下进行，使用惰性气体或氮气和氢气组成的混合气体作为保护气体。
具体地，所述粗钢板两次热轧成钢卷步骤中，钢卷厚度为4mm。
本发明的一种加热管，所述加热管是根据上述任意一项所述的不锈钢材料制作而成的。
本发明一种加热管的制作方法，包括以下步骤：取上面所述的一种不锈钢材料的制备方法所得的不锈钢材料，开平，切割；采用氩弧焊焊接成管，焊接过程在密闭空间进行，使用高频退火和超声检漏设备进行检漏；加粉，缩管，退火，弯管成型，退火，焊接，封口，得加热管。
本发明的一种加热管的应用，所述加热管用于电热水器。
实施例一
本发明的一种不锈钢材料的制备方法，包括以下步骤：
1)取碳钢、金属镍、金属铬、金属钼、金属铝和金属钛，电炉冶炼，得钢水；
2)在真空气氛下，将上述钢水进行二次精炼，得钢坯，调整钢坯的成分为：
C 0.03％，Si 1.00％，Mn 1.00％，Ni 16.00％，Cr 18.00％，Mo 0.50％，Al0.15％，Ti 0.10％，Cu 0.75％，P 0.030％，S 0.015％，Fe余量；
3)连铸钢坯，制成宽度为1200mm且厚度为200mm的粗钢板；
4)粗钢板两次热轧成钢卷，钢卷厚度为3mm；
4)钢卷切割，两次冷轧及热处理，制成厚度为0.25mm且宽度400mm的钢板，即不锈钢材料。
实施例二
本发明的一种不锈钢材料的制备方法，包括以下步骤：
1)取碳钢、金属镍、金属铬、金属钼、金属铝和金属钛，电炉冶炼，得钢水；
2)在氮气气氛下，将上述钢水进行二次精炼，得钢坯，调整钢坯的成分为：
C 0.005％，Si 0.30％，Mn 0.50％，Ni 20.00％，Cr 23.00％，Mo 3.00％，Al0.65％，Ti 0.65％，Cu 0.50％，P 0.02％，S 0.010％，Fe余量；
3)模铸钢坯，制成宽度为1300mm且厚度为240mm的粗钢板；
4)粗钢板两次热轧成钢卷，钢卷厚度为5mm，热轧的开轧温度为1050℃，终轧温度为950℃，保轧温度为1100℃；
4)钢卷切割，两次冷轧及热处理，冷轧是在室温下进行，热处理是在1000℃下进行，使用氮气和氢气组成的混合气体作为保护气体，制成厚度为1.0mm且宽度200mm的钢板，即不锈钢材料。
实施例三
本发明的一种耐腐蚀的不锈钢材料的制备方法，包括以下步骤：
1)取碳钢、金属镍、金属铬、金属钼、金属铝和金属钛，电炉冶炼，得钢水；
2)在氦气气氛下，将上述钢水进行二次精炼，得钢坯，调整钢坯的成分为：
C 0.02％，Si 0.05％，Mn 0.50％，Ni 18.50％，Cr 19.00％，Mo 1.00％，Al0.30％，Ti 0.30％，Cu 0.20％，P 0.005％，S 0.010％，Fe余量；
3)模铸钢坯，制成宽度为1250mm且厚度为220mm的粗钢板；
4)粗钢板两次热轧成钢卷，钢卷厚度为4mm，热轧的开轧温度为1150℃，终轧温度为1000℃，保轧温度为1200℃；
5)钢卷切割，两次冷轧及热处理，冷轧是在25℃下进行，热处理是在1100℃下进行，使用氩气作为保护气体，制成厚度为0.5mm且宽度300mm的钢板，即不锈钢材料。
记录实施例一至实施例三所得的三份不锈钢材料在炼制过程中所得钢坯的延展性及其后续热轧和冷轧过程中的所花费的时间，最后，将实施例一至实施例三所得的三份不锈钢材料分别开平、切割，采用氩弧焊焊接成管，焊接过程在密闭空间进行，并使用高频退火和超声检漏设备进行检漏，制成加热管；记录加热管在折弯时的断管率，并计算其合格率。将结果列入表1。
表1不同不锈钢材料加工性能记录结果
| 材料名称 | 钢坯延展性(％) | 热轧时间(min/次) | 冷轧时间(h/次) | 断管率(％) |
| 实施例一 | 40±4 | 5 | 4 | 0.3 |
| 实施例二 | 43±4 | 6 | 3 | 0.5 |
| 实施例三 | 42±3 | 5 | 4 | 0.4 |
| 对照样 | 20±5 | 10 | 6 | 19.0 |
由表1可以看出，本发明的方法所得钢坯延展性明显大于对照样的钢坯延展性，本发明的钢坯加工性能好，易于加工；本发明的方法的热轧时间在5-6min/次，这明显快于对照样，提高了热轧效率；本发明的方法的冷轧时间在3-4h/次，这明显短于对照样，提高了冷轧效率；本发明的方法所得不锈钢材料在弯管时的断管率为0.3-0.5％，这显著小于对照样，本发明的不锈钢材料显著提高了加热管的合格率。
将本发明所得的加热管与市售的现有的不锈钢材料制成的加热管(即对照样，这是一种高铝不锈钢材料制成的加热管)分别进行拉伸、硬度和耐腐蚀性能测试试验，其中，拉伸测试试验根据GB/T 228.1-2010中规定的方法进行测定，硬度测试试验根据GB/T4340.1-2009中规定的方法进行测定，耐腐蚀性能测试试验实验条件是在3％的三氯化铁溶液中，于20℃下，浸泡24h，测定其腐蚀速率。测试试验如表2所示。
表2不同加热管的性能测试实验结果
由表2可以看出，本发明的方法制备的加热管的拉伸强度Rm、规定非比例延伸强度Rp0.2和断裂伸长率A50mm满足了GB/T 228.1-2010的要求，这与市售的现有的不锈钢材料制成的加热管(即对照样)性能一致；本发明的方法制备的加热管的金属维氏硬度也满足了GB/T 4340.1-2009的要求，这与市售的现有的不锈钢材料制成的加热管(即对照样)性能也一致；但是，本发明的方法制备的加热管的腐蚀速率均不超过0.526g·m-2·h-1，然而，市售的现有的不锈钢材料制成的加热管(即对照样)的腐蚀速率为1.278g·m-2·h-1，因此，本发明的方法制备的加热管还降低腐蚀速率。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的不锈钢材料中铝元素含量低，镍元素含量高，铬元素含量适宜，此外，该不锈钢材料中还含有钼元素、铜元素和锰元素，碳元素、硅元素、磷元素、硫元素和铁元素含量恰当，在炼制过程中不会产生Ni3AlTi相析出，冶炼过程容易，所得钢坯延展性好，延伸容易，大幅降低了后续热轧和冷轧过程中的难度，大大提高了生产效率。本发明所得的不锈钢材料在加工制作加热管时，其折弯的断管率大大降低，成品率大幅提升，降低了电热水器的生产成本；同时，本发明的这种用于电热水器的加热管还具有很好的耐腐蚀性能，使用安全放心。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种电热水器加热管用耐腐蚀耐加工不锈钢材料的制备方法，其特征在于, 包括以下步骤：
取碳钢、金属镍、金属铬、金属钼、金属铝和金属钛，电炉冶炼，得钢水；
在真空或惰性气氛下，将所述钢水进行二次精炼，得钢坯，调整钢坯的成分为以下重量百分含量的元素：C≤0.03%，Si≤1.00%，Mn≤1.00%，Ni 16.00-20.00%，Cr 18.00-23.00%，Mo 0.50-3.00%，Al 0.15-0.65%，Ti 0.10-0.65%，Cu≤0.75%，P≤0.030%，S≤0.015%，Fe余量；
连铸或模铸钢坯，制成宽度为1200-1300mm且厚度为200-240mm的粗钢板；
粗钢板两次热轧成钢卷，热轧的开轧温度为1050-1150℃，终轧温度为≥950℃，保轧温度为1100-1200℃，钢卷厚度为3-5mm；
钢卷切割，两次冷轧及热处理，冷轧是在常温下进行，热处理是在1000-1100℃下进行使用惰性气体或氮气和氢气组成的混合气体作为保护气体，制成厚度为0.25-1mm且宽度400mm以内的钢板，即不锈钢材料。
2.根据权利要求1所述的电热水器加热管用耐腐蚀耐加工不锈钢材料的制备方法，其特征在于, 包括以下重量百分含量的元素：
C≤0.03%，Si≤1.00%，Mn≤1.00%，Ni 17.00-19.50%，Cr 18.00-20.50%，Mo 0.50-1.50%，Al 0.15-0.60%，Ti 0.15-0.60%，Cu≤0.75%，P≤0.030%，S≤0.015%，Fe余量。
3.根据权利要求1或2所述的电热水器加热管用耐腐蚀耐加工不锈钢材料的制备方法，其特征在于：
所述粗钢板两次热轧成钢卷步骤中，钢卷厚度为4mm。
4.一种电热水器加热管用耐腐蚀耐加工不锈钢材料，其特征在于，
所述电热水器加热管用耐腐蚀耐加工不锈钢材料是根据权利要求1-3中任意一项所述的电热水器加热管用耐腐蚀耐加工不锈钢材料的制备方法制作而成的。
5.一种加热管，其特征在于：
所述加热管是根据权利要求4所述的电热水器加热管用耐腐蚀耐加工不锈钢材料制作而成的。
6.根据权利要求5所述的加热管的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
取权利要求1-3中任意一项所述的一种电热水器加热管用耐腐蚀耐加工不锈钢材料的制备方法所得的不锈钢材料，开平，切割；
采用氩弧焊焊接成管，焊接过程在密闭空间进行，使用高频退火和超声检漏设备进行检漏；
加粉，缩管，退火，弯管成型，退火，焊接，封口，得加热管。
7.根据权利要求5所述的加热管的应用，其特征在于：
所述加热管用于制作电热水器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910511086.7A CN110306128B (zh) | 2019-06-13 | 2019-06-13 | 一种不锈钢材料和使用该材料的加热管及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910511086.7A CN110306128B (zh) | 2019-06-13 | 2019-06-13 | 一种不锈钢材料和使用该材料的加热管及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110306128A CN110306128A (zh) | 2019-10-08 |
| CN110306128B true CN110306128B (zh) | 2022-01-18 |
Family
ID=68075926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910511086.7A Active CN110306128B (zh) | 2019-06-13 | 2019-06-13 | 一种不锈钢材料和使用该材料的加热管及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110306128B (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5217454A (en) * | 1991-08-01 | 1993-06-08 | Angiolaz, Incorporated | Laser delivery catheter |
| JP2000192205A (ja) * | 1998-12-22 | 2000-07-11 | Daido Steel Co Ltd | 耐酸化性に優れた耐熱合金 |
| CN1430682A (zh) * | 2000-08-18 | 2003-07-16 | Ati资产公司 | 抗氧化和防腐蚀的含钼奥氏体不锈钢 |
| JP2006249464A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Nisshin Steel Co Ltd | 自動車部材用オーステナイト系ステンレス鋼 |
| JP2010159438A (ja) * | 2009-01-06 | 2010-07-22 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 耐粒界腐食性に優れた高耐食合金 |
| CN103422028A (zh) * | 2012-05-21 | 2013-12-04 | 日本冶金工业株式会社 | 奥氏体系Fe-Ni-Cr合金 |
| CN106480379A (zh) * | 2015-08-28 | 2017-03-08 | 日本冶金工业株式会社 | Fe‑Cr‑Ni‑Mo合金及其制造方法 |
| CN109154056A (zh) * | 2016-05-31 | 2019-01-04 | 日本冶金工业株式会社 | Fe-Ni-Cr合金、Fe-Ni-Cr合金带、铠装加热器、Fe-Ni-Cr合金的制造方法和铠装加热器的制造方法 |
| CN109790608A (zh) * | 2016-10-04 | 2019-05-21 | 日本冶金工业株式会社 | Fe-Cr-Ni合金及其制造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0762171B2 (ja) * | 1989-07-28 | 1995-07-05 | 新日本製鐵株式会社 | 伸線性ならびに冷間圧延性に優れたオーステナイト系ステンレス鋼の製造方法 |
| CN106810073B (zh) * | 2015-11-30 | 2019-11-05 | 青岛海尔新能源电器有限公司 | 搪瓷釉粉及热水器搪瓷内胆 |
-
2019
- 2019-06-13 CN CN201910511086.7A patent/CN110306128B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5217454A (en) * | 1991-08-01 | 1993-06-08 | Angiolaz, Incorporated | Laser delivery catheter |
| JP2000192205A (ja) * | 1998-12-22 | 2000-07-11 | Daido Steel Co Ltd | 耐酸化性に優れた耐熱合金 |
| CN1430682A (zh) * | 2000-08-18 | 2003-07-16 | Ati资产公司 | 抗氧化和防腐蚀的含钼奥氏体不锈钢 |
| JP2006249464A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Nisshin Steel Co Ltd | 自動車部材用オーステナイト系ステンレス鋼 |
| JP2010159438A (ja) * | 2009-01-06 | 2010-07-22 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 耐粒界腐食性に優れた高耐食合金 |
| CN103422028A (zh) * | 2012-05-21 | 2013-12-04 | 日本冶金工业株式会社 | 奥氏体系Fe-Ni-Cr合金 |
| CN106480379A (zh) * | 2015-08-28 | 2017-03-08 | 日本冶金工业株式会社 | Fe‑Cr‑Ni‑Mo合金及其制造方法 |
| CN109154056A (zh) * | 2016-05-31 | 2019-01-04 | 日本冶金工业株式会社 | Fe-Ni-Cr合金、Fe-Ni-Cr合金带、铠装加热器、Fe-Ni-Cr合金的制造方法和铠装加热器的制造方法 |
| CN109790608A (zh) * | 2016-10-04 | 2019-05-21 | 日本冶金工业株式会社 | Fe-Cr-Ni合金及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110306128A (zh) | 2019-10-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103949805B (zh) | 一种制备镍基合金焊丝的方法 | |
| CN105624550A (zh) | 核岛设备用大厚度SA738GrB钢板及生产方法 | |
| CN104694816A (zh) | 强塑积大于30GPa·%的高Al中锰钢的制备方法 | |
| CN103949798B (zh) | 一种镍基合金焊丝的制备方法 | |
| CN101787486B (zh) | 抗烘烤时效的彩涂钢板/带及其制造方法 | |
| CN103949806B (zh) | 一种焊丝的制备方法 | |
| CN103962747B (zh) | 一种直径小于3mm的镍基合金焊丝 | |
| CN107022723A (zh) | 大规格大单重12Cr2Mo1VR钢板及其生产方法 | |
| CN104372203A (zh) | 一种新型α钛合金及其板材和棒材的制备方法 | |
| CN104451421A (zh) | 一种高强韧性双金属带锯条背材用钢及其制备方法 | |
| CN103962755B (zh) | 一种直径小于3mm镍基合金焊丝的制备方法 | |
| CN111304566B (zh) | 一种硬态gh5605高温合金冷轧带材的热处理方法 | |
| CN105506502A (zh) | 一种耐硫酸用铁素体不锈钢及其制造方法 | |
| CN107868919B (zh) | 一种耐盐酸和硫酸腐蚀钢及其制备方法 | |
| CN105088101B (zh) | 一种具有耐腐蚀性的搪瓷传热元件用钢及其制造方法 | |
| CN110306128B (zh) | 一种不锈钢材料和使用该材料的加热管及其应用 | |
| CN106319382B (zh) | 一种低镍型中铬铁素体不锈钢及其制造方法 | |
| CN102220465B (zh) | 一种低合金高强耐候结构钢的热处理工艺 | |
| CN103949800B (zh) | 一种由Cr28Ni48W5镍基合金制成的焊丝 | |
| CN115747654A (zh) | 一种抗高温氧化铁素体不锈钢及其制造方法和应用 | |
| CN110331327B (zh) | 一种耐腐蚀的不锈钢材料和使用该材料的加热管及其应用 | |
| CN110257690B (zh) | 一种资源节约型奥氏体耐热钢及其制备方法 | |
| CN103949801B (zh) | 一种焊丝 | |
| CN103949807B (zh) | 一种镍基合金焊丝的制备方法 | |
| CN103962756B (zh) | 将Cr28Ni48W5镍基合金制成焊丝的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |