CN111304532A - 一种新型耐热奥氏体不锈钢及其制备方法 - Google Patents
一种新型耐热奥氏体不锈钢及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111304532A CN111304532A CN202010142450.XA CN202010142450A CN111304532A CN 111304532 A CN111304532 A CN 111304532A CN 202010142450 A CN202010142450 A CN 202010142450A CN 111304532 A CN111304532 A CN 111304532A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stainless steel
- austenitic stainless
- percent
- resistant austenitic
- novel heat
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- 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
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
-
- 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
-
- 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
- C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
-
- 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
- C22C38/44—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
- C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
-
- 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
- C22C38/54—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
本发明公开了一种新型耐热奥氏体不锈钢及其制备方法,包括以下重量百分比的成分:C:0.35‑0.75%,Ni:35‑41%,Mo:0.25‑1.0%,Mn:0.5‑2.0%,Si:2.0‑3.5%,Nb:1‑2.0%,Cr:16‑22%,N<0.1%,S<0.01%,P<0.030%,Al:0.03‑0.15%,B:0.002‑0.01%,Ca:0.001‑0.005%,Ce:0.01‑0.1%;制备方法包括:电弧炉冶、AOD冶炼炉、LF精炼炉进行成分、温度、脱氧、夹杂物变性的处理,可以冶炼出高镍、高铬、高硅、含铌、高碳、低硫、低氧的耐热奥氏体不锈钢,其棒材和管材表面质量和内部质量良好。
Description
技术领域
本发明涉及冶金及冶金制造领域,特别是一种新型耐热奥氏体不锈钢及其制备方法。
背景技术
在高温环境中保持较高持久强度、抗蠕变性和良好化学稳定性的合金钢统称耐热钢。而针对高温、氧化、含硫的气氛内外开发了高铬、高镍类耐热奥氏体不锈钢,如退火炉胆、大型烘烤箱内胆、高温锅炉内胆、高温换热器管道等以310系列耐热奥氏体不锈钢为主。
随着耐热奥氏体不锈钢使用环境越来越复杂及使用周期要求越来越长,通过重新设计铬、镍、硅、铌等含量来提高其耐高温性能,随着金属含量的提高,同时为了在后续提高其热加工塑性,硫、氧含量要求极低,同时设计添加硼、钙、稀土铈等微合金元素,故比较难熔炼,且其本身存在偏析、开裂的缺点,因此耐热奥氏体不锈钢中生产工艺要求最高、难度最大的品种,它是钢厂工艺技术的集中体现。
我国高品质耐热奥氏体不锈钢以国外进口为主,而采用电弧炉冶炼该耐热奥氏体不锈钢母液→AOD→LF→浇铸/连铸→轧制还有待开发。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足,而提供一种设计合理的一种新型耐热奥氏体不锈钢及其制备方法,采用电弧炉冶炼该耐热奥氏体不锈钢母液→AOD→LF→浇铸/连铸→轧制的生产工艺,可以制造出高镍、高铬、高硅、低硫、低氧、含铌的耐热奥氏体不锈钢,同时表面质量和内部质量良好。
本发明的技术方案:一种新型耐热奥氏体不锈钢,包括以下重量百分比的成分组成:C:0.35-0.75%,Ni:35-41%,Mo:0.25-1.0%,Mn:0.5-2.0%,Si:2.0-3.5%,Nb:1-2.0%,Cr:16-22%,N<0.1%,S<0.01%,P<0.030%,其他微量元素Al:0.03-0.15%,B:0.002-0.01%,Ca:0.001-0.005%,Ce:0.01-0.1%,余量为Fe和不可避免的杂质元素。
前述的一种新型耐热奥氏体不锈钢中,包括以下重量百分比的成分组成:C:0.38%,Ni:38.0%,Mo:0.5%,Mn:0.8%,Si:2.7%,Nb:1.5%,Cr:20.0%,N:0.05%,S:0.001%,P:0.024%,其他微量元素Al:0.04%、B:0.003%、Ca:0.002%、Ce:0.02%,余量为Fe和不可避免的杂质元素。
前述的一种新型耐热奥氏体不锈钢中,包括以下重量百分比的成分组成:C:0.41%,Ni:39%,Mo:0.4%,Mn:0.7%,Si:2.9%,Nb:1.8%,Cr:21.0%,N:0.045%,S:0.001%,P:0.023%,其他微量元素Al:0.05%,B:0.0035%,Ca:0.0015%,Ce:0.021%,余量为Fe和不可避免的杂质元素。
上述的一种新型耐热奥氏体不锈钢的制备方法,包括以下步骤:
a、将不锈钢原料放入电弧炉冶炼不锈钢母液,得符合要求的耐热奥氏体不锈钢母液为A品,出钢至AOD炉,出钢温度为1520-1580℃;
b、将A品依次进行脱碳、还原、脱氧、脱硫和成分调整,脱硫期间加入石灰、萤石及铝块对钢液进行深脱硫和脱氧处理,得符合要求的钢液为B1品,出钢至LF精炼炉,出钢温度为1500-1600℃,出钢过程中添加硼铁,硼的重量百分数为0.003%,得B2品;
c、将B2品进行温度、成分微调,同时加入铝粒或者铝粉15-45Kg、硅钙粉15-60Kg进行渣面脱氧处理,加入铝线10-60m进行钢液深脱氧,加入硅钙线100-300m进行夹杂物变性处理,加入稀土铈合金10-40kg进一步进行夹杂物变性和脱氧处理,得钢液,钢液的成分按照重量百分比组成如下:C:0.35-0.75%,Ni:35-41%,Mo:0.25-1.0%,Mn:0.5-2.0%,Si:2.0-3.5%,Nb:1-2.0%,Cr:16-22%,N<0.1%,S<0.01%,P<0.030%,其他微量元素Al:0.03-0.15%,B:0.002-0.01%,Ca:0.001-0.005%,Ce:0.01-0.1%,余量为Fe和不可避免的杂质元素。
前述的一种新型耐热奥氏体不锈钢的制备方法中,所述步骤a中的不锈钢原料包括不锈钢废料、镍铁、镍板和高碳铬铁的至少一种。
前述的一种新型耐热奥氏体不锈钢的制备方法中,所述步骤a中,A品按照重量百分比的成分组成如下:C:1.5-3.0%;Si:0.3-1.5%;Cr:14-22%;Ni:30-35%;Mo<0.5%;P<0.030%,余量为Fe和不可避免的杂质元素。
前述的一种新型耐热奥氏体不锈钢的制备方法中,所述步骤b中,B1品按照重量百分比的成分组成如下:C:0.35-0.75%,Ni:35-41%,Mo:0.25-1.0%,Mn:0.5-2.0%,Si:2.0-3.5%,Nb:1-2.0%,Cr:16-22%,N<0.1%,S<0.01%,P<0.030%,其他微量元素Al:0.03-0.1%,余量为Fe和不可避免的杂质元素。
前述的一种新型耐热奥氏体不锈钢的制备方法中,所述步骤c中,微量元素的重量分数百分比为:Al:0.03%或0.05%、Ca:0.0015%、Ce:0.02%,弱吹时间>20min。
前述的一种新型耐热奥氏体不锈钢的制备方法中,所述步骤c中,S≤0.002%,还包括O<0.003%。
前述的一种新型耐热奥氏体不锈钢的制备方法中,还包括将步骤c中的LF精炼炉吊包连铸或者浇铸,吊包温度为1400-1450℃。
前述的一种新型耐热奥氏体不锈钢的制备方法中,还包括将铸坯进行轧制,开轧温度为1180-1220℃,终轧温度≥800℃,轧成不同规格的板卷或棒材。
C是奥氏体形成元素,一定程度上代替镍,促进奥氏体并稳定奥氏体,适当添加碳可以提高其不锈钢的耐高温疲劳强度,但是当碳含量过高时,以和铬、钼生成碳化物,恶化不锈钢的耐腐蚀性能,为了确保本专利钢种有优良的耐高温疲劳强度,防止过多的铬、钼碳化物的生成,通过添加一定比例铌元素,来提高碳的稳定性,同时可以提高本专利钢种的耐高温疲劳强度,按照重量百分比本申请碳含量设计选择为C:0.35-0.75%,优先选择为0.35-0.5%。
Ni是奥氏体形成元素,可以提高本钢种的韧性和延展性、耐高温疲劳强度、耐氧化性能,使之便于加工、制造和焊接,增强抗氧化和耐高温高温腐蚀性能,保持钝化膜的能力及优良的抗高温腐蚀能力,按照重量百分比本申请镍含量设计选择为Ni:35.0-41.0%,优先选择为35.0-38.0%。
Mo是铁素体形成元素,在不锈钢和各种耐腐蚀合金常用的合金化元素,使钢的表面形成稳定的氧化膜,可有效的提高本钢中耐高温点腐蚀性能,但过多的Mo含量可与C形成碳化物,破坏本钢中的耐高温腐蚀性能,按照重量百分比本申请钼含量设计选择为Mo:0.25-1.0%,优先选择为0.4-0.7%。
Mn是奥氏体形成元素,在一定的范围内可以代替镍元素,但过高的Mn使本钢中的热加工性能和韧性降低,按照重量百分比本申请锰含量设计选择为Mn:0.5-2.0%,优先选择为0.8-1.5%。
Si是铁素体形成元素,也起到脱氧、改善焊接流动性、提高本专利钢种的耐氧化和耐腐蚀性能。本钢中通过添加一定量的Si合金元素来提高其耐高温氧化和耐高温腐蚀性能,按照重量百分比本申请硅含量设计选择为Si:2.0-3.5,优先选择为2.3-3.0%。
Nb稳定化元素,主要和碳元素结合形成碳化铌,防止碳化铬、碳化钼的形成,同时提高本钢中的抗晶间腐蚀、提高本钢中的高温疲劳强度和抗氧化性能,按照重量百分比本申请铌含量设计选择为Nb:1.0-2.0%,优先选择为1.3-1.8%。
Cr是铁素体形成元素,是本钢种的主要元素之一,主要起到高温抗氧化、抗高温腐蚀能力,按照重量百分比本申请铬含量设计选择为Cr:16.0-22.0%,优先选择为17.0-21.0%。
S是有害元素,降低本钢种的热加工性能、机械性能、焊接性能和腐蚀性能,按照重量百分比本申请硫含量选择为0.01%以下,优先选择为小于0.002%。
P是有害元素,降低本钢种的热加工性能、机械性能、焊接性能和腐蚀性能,按照重量百分比本申请磷含量选择为0.03%以下,优先选择为小于0.025%。
Al是强脱氧剂,可降低本钢种的氧含量、提高本钢中的纯净度、提高热加工性能和耐腐蚀性能,按照重量百分比本申请铝含量设计选择为Al:0.03-0.15%,优先选择为0.03-0.05%。
B是晶粒细化元素,可以细化晶粒,提高本钢种的热加工性能,按照重量百分比本申请硼含量设计选择为B:0.002-0.01%,优先选择为0.0025-0.005%。
Ca是强脱氧剂,可降低本钢种的氧含量、提高本钢中的纯净度、提高热加工性能和耐腐蚀性能,按照重量百分比本申请钙含量选择为Ca:0.001-0.005%,优先选择为0.0015-0.003%。
Ce是强脱氧剂和夹杂物变性剂,可以提高本钢种的热加工塑性、增加本钢种的耐高温性能,但加入过高的稀土Ce可恶化本钢种的热加工性能,按照重量百分比本申请稀土铈含量选择为Ce:0.01-0.1%,优先选择为0.015-0.05%。
本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:
该耐热奥氏体不锈钢具有较高含量镍(Ni)、铬(Cr)、硅(Si)、低硫(S)、低氧(O)、同时含有较高的铌(Nb),在高温、含硫、富氧的环境下具有全面的抗高温性能和抗晶间腐蚀性能,由于提高硅的含量其耐高温氧化性能更好,碳含量较高,其高温耐磨性能较好。与310系列耐热奥氏体不锈钢相比,具有更为出色的抗耐热性能和高温耐磨性能。该耐热奥氏体不锈钢通过合理设计硼(B)、铝(Al)、钙(Ca)、稀土铈(Ce)的含量,其热加工塑性较好,亦可提高其耐高温性能。
本耐热奥氏体不锈钢母液采用电弧炉冶炼,可采用不锈钢返回料,铬铁等原料冶炼本耐热奥氏体不锈钢母液:电弧炉冶炼完成后,兑入AOD进行钢液冶炼可以快速升温脱碳,碳含量控制精确可靠,脱硫、脱氧阶段添加石灰、萤石、铝对硫、氧有害元素快速去除,硫含量可以控制在0.002%以下,氧含量可以控制在0.004%以下,进而可提高耐热奥氏体不锈钢的热加工塑性。脱硫脱氧结束后,出钢温度、其他成分控制到位方可出钢,出钢温度控制在1500-1600℃,出钢过程中随钢流添加硼铁,硼的重量百分数为0.002-0.01%。
LF精炼炉采用渣面、钢液双脱氧法进行钢液深脱氧控制,采用硅钙线、稀土双变性法对硬质类夹杂物变性处理,同时控制弱吹时间进行夹杂物去除,可极大降低钢液氧含量、夹杂物含量,提高钢锭的热加工塑性,同时提高本钢种的耐高温性能。通过渣面添加硅钙粉、铝粒/铝粉进行渣面脱氧,防止渣面氧进入钢液,采用铝线进一步对钢液进行脱氧处理,经过控制钢液氧可以控制在0.003%以下,通过硅钙线和稀土铈处理可以把氧化铝类硬质夹杂物变性成复合类可变形夹杂物,同时控制LF精炼炉弱吹时间来去除钢液夹杂物,采用以上一系列措施可以极大的提高该耐热奥氏体不锈钢的热加工塑性。
本耐热奥氏体不锈钢成分复杂、冶金成分含量高,热加工塑性差,总合金成分达到55%以上,成品极易出现表面裂纹,这也是该耐热奥氏体不锈钢制造的难点之一,需要严格控制其钢液成分、微合金成分、硫、氧有害元素成分及夹杂物含量,通过严格控制冶炼工业,本发明解决了这一问题。
本发明解决了耐热奥氏体不锈钢的冶炼、浇铸、轧制技术,成功生产了直径60mm、直径90mm的圆钢。
附图说明
图1是实施例1中耐热奥氏体不锈钢的制备方法所生产得到的φ65mm圆钢表面质量图;
图2是实施例1中耐热奥氏体不锈钢的制备方法所生产得到的φ65mm圆钢典型夹杂物形态图;
图3是实施例2中耐热奥氏体不锈钢的制备方法所生产得到的耐热奥氏体不锈钢荒管表面质量图;
图4是实施例2中耐热奥氏体不锈钢的制备方法所生产得到的耐热奥氏体不锈钢φ90mm圆钢典型夹杂物形态图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但并不作为对本发明限制的依据。
一种新型耐热奥氏体不锈钢,成分按照重量百分比如下:C:0.35-0.75%,Ni:35-41%,Mo:0.25-1.0%,Mn:0.5-2.0%,Si:2.0-3.5%,Nb:1-2.0%,Cr:16-22%,N<0.1%,S<0.01%,P<0.030%,其他微量元素Al:0.03-0.15%,B:0.002-0.01%,Ca:0.001-0.005%,Ce:0.01-0.1%,余量为Fe和不可避免的杂质元素。
表1为一种新型耐热奥氏体不锈钢的十个实施例(各实施例成分含量为重量百分比)。
表1
一种新型耐热奥氏体不锈钢的制备方法,步骤如下:
a、将不锈钢原料放入电弧炉冶炼不锈钢母液,得符合要求的耐热奥氏体不锈钢母液为A品,出钢至AOD炉,出钢温度为1520-1580℃;A品按照重量百分比的成分组成如下:C:1.5-3.0%;Si:0.3-1.5%;Cr:14-22%;Ni:30-35%;Mo<0.5%;P<0.030%,余量为Fe和不可避免的杂质元素。
不锈钢原料包括不锈钢废料、镍铁、镍板和高碳铬铁的至少一种。
b、将A品依次进行脱碳、还原、脱氧、脱硫和成分调整,脱硫期间加入石灰、萤石及铝块对钢液进行深脱硫和脱氧处理,得符合要求的钢液为B1品,B1品的成分重量百分比的成分组成如下:C:0.35-0.75%,Ni:35-41%,Mo:0.25-1.0%,Mn:0.5-2.0%,Si:2.0-3.5%,Nb:1-2.0%,Cr:16-22%,N<0.1%,S<0.01%,P<0.030%,其他微量元素Al:0.03-0.1%,余量为Fe和不可避免的杂质元素,出钢至LF精炼炉,出钢温度为1500-1600℃,出钢过程中随钢流添加硼铁,硼的重量百分数为0.002-0.01%,得B2品;
c、将B2品进行温度、成分微调,同时加入铝粒或者铝粉15-45Kg、硅钙粉15-60Kg进行渣面脱氧处理,加入铝线10-60m进行钢液深脱氧,加入硅钙线100-300m进行夹杂物变性处理,加入稀土铈合金10-40kg进一步进行夹杂物变性和脱氧处理,得LF精炼炉最终钢液为C品,C品的成分按照重量百分比组成如下:C:0.35-0.75%,Ni:35-41%,Mo:0.25-1.0%,Mn:0.5-2.0%,Si:2.0-3.5%,Nb:1-2.0%,Cr:16-22%,N<0.1%,S<0.01%,P<0.030%,其他微量元素Al:0.03-0.15%,B:0.002-0.01%,Ca:0.001-0.005%,Ce:0.01-0.1%,余量为Fe和不可避免的杂质元素,LF弱吹时间>20min。
d、将C品吊包连铸或者浇铸成钢锭,吊包温度为1400-1450℃,浇铸走上线控制,连铸走下线控制。
e、将钢锭加热后进轧机轧制,开轧温度为1180-1220℃,终轧温度≥800℃,轧成板卷或棒材。
实施例1:
新型耐热奥氏体不锈钢的制备方法,包括以下步骤:
a、将优质不锈钢废料、镍铁、镍板和高碳铬铁等不锈钢原料放入电弧炉熔炼耐热奥氏体不锈钢母液,得符合要求的耐热奥氏体不锈钢母液为A品,A品按照重量百分比的成分组成如下:C:2.1%、Si:0.5%、Cr:19%、Ni:31%、Mo:0.3%、P:0.021%,余量为Fe和不可避免的杂质元素,出钢至AOD炉,出钢温度为1550℃。
b、将A品依次进行脱碳、还原、脱氧、脱硫和成分调整,脱硫期间加入石灰、萤石及铝块对钢液进行深脱硫和脱氧处理,得符合要求的钢液为B1品,B1品按照重量百分比的成分组成为C:0.36%,Ni:35.5%,Mo:0.65%,Mn:0.85%,Si:2.61%,Nb:1.53%,Cr:19.8%,N:0.035%,S:0.001%,P:0.023%,Al:0.015%,出钢至LF精炼炉,出钢温度为1530℃,出钢过程中添加硼铁,硼的重量百分数为0.0035%,得B2品,
c、将B2品进一步进行温度、成分微调,脱氧,夹杂物变性处理,加铝粒30kg、硅钙粉15kg进行渣面处理,钢液喂入铝线45m进行钢液深脱氧,加入硅钙线150m进行夹杂物变性处理,吊包前再加入稀土合金铈35kg进一步进行夹杂物变性处理和脱氧处理,精炼弱吹时间为35min,得到吊包前的钢液按照重量百分比的成分组成如下:C:0.37%,Ni:35.7%,Mo:0.66%,Mn:0.84%,Si:2.7%,Nb:1.55%,Cr:19.9%,N:0.033%,S:0.001%,P:0.023%,Al:0.04%,B:0.0038%,Ca:0.0018%,Ce:0.021%,余量为Fe和不可避免的杂质元素,为C品;
d、将C品吊包浇铸,吊包温度为1430℃,浇铸按照中上线吊包,浇铸开浇温度为1410℃,浇铸前钢模内加高碳,低熔点、高碱度保护渣,浇铸后加发热剂和碳化稻壳保温,得D品;
e、将D品热轧制成棒材,开轧温度为1210℃,终轧温度为890℃,总轧制道次为16道,圆钢成品为φ65mm轧后空冷,其表面质量优良,见图1所示。取样进行氧含量和夹杂物检测,氧的质量百分比为0.0022%,夹杂物以细类硅酸盐类夹杂物为主,等级在0.5-1.0级之间,见图2所示。
实施例2:
新型耐热奥氏体不锈钢的制备方法,包括以下步骤:
a、将优质不锈钢废料、镍铁、镍板和高碳铬铁等不锈钢原料放入电弧炉熔炼耐热奥氏体不锈钢母液,得符合要求的耐热奥氏体不锈钢母液为A品,A品按照重量百分比的成分组成如下:C:2.5%、Si:0.63%、Cr:19.5%、Ni:32.3%、Mo:0.41%、P:0.020%,余量为Fe和不可避免的杂质元素,出钢至AOD炉,出钢温度为在1545℃。
b、将A品依次进行脱碳、还原、脱氧、脱硫和成分调整,脱硫期间通过加入石灰、萤石及铝块对钢液进行深脱硫和脱氧处理,得符合要求的钢液为B1品,B1品按照重量百分比的成分组成为C:0.36%,Ni:36.1%,Mo:0.77%,Mn:0.83%,Si:2.8%,Nb:1.7%,Cr:19.9%,N:0.03%,S:0.001%,P:0.022%,Al:0.021%,出钢至LF精炼炉,出钢温度为1540℃,出钢过程中添加硼铁,硼的重量百分数为:0.0032%,得B2品。
c、将B2品进一步对温度、成分微调,脱氧、夹杂物变性处理,首先加铝粒30kg、硅钙粉15kg进行渣面处理,钢液喂入铝线50m进行钢液深脱氧,加入硅钙线150m进行夹杂物变性处理,吊包前再加入稀土铈25kg合金进一步进行夹杂物变性处理和脱氧处理,精炼弱吹时间为30min,得到吊包前的钢液按照重量百分比的成分组成如下:C:0.41%,Ni:36.1%,Mo:0.69%,Mn:0.83%,Si:2.9%,Nb:1.58%,Cr:19.6%,N:0.032%,S:0.001%,P:0.022%,Al:0.048%,B:0.0033%,Ca:0.0015%,Ce:0.023%,余量为Fe和不可避免的杂质元素,为C品;
d、将C品吊包浇铸,吊包温度为1435℃,浇铸按照中上线吊包,浇铸开浇温度为1410℃,浇铸前钢模内加高碳,低熔点、高碱度保护渣,浇铸后加发热剂和碳化稻壳保温,得D品;
e、将D品热轧成棒材,开轧温度为1215℃,终轧温度为895℃,总轧制道次为14道,圆钢成品为φ90mm轧后空冷,热轧棒材经过穿孔轧制,其质量优良,见图3所示。取样进行氧含量和夹杂物检测,氧的质量百分比为0.0025%,夹杂物以粗类硅酸盐类夹杂物为主,等级在0.5-1.0级之间,见图4所示。
Claims (10)
1.一种新型耐热奥氏体不锈钢,其特征在于:包括以下重量百分比的成分组成:C:0.35-0.75%,Ni:35-41%,Mo:0.25-1.0%,Mn:0.5-2.0%,Si:2.0-3.5%,Nb:1-2.0%,Cr:16-22%,N<0.1%,S<0.01%,P<0.030%,其他微量元素Al:0.03-0.15%,B:0.002-0.01%,Ca:0.001-0.005%,Ce:0.01-0.1%,余量为Fe和不可避免的杂质元素。
2.根据权利要求1所述的一种新型耐热奥氏体不锈钢,其特征在于:包括以下重量百分比的成分组成:C:0.38%,Ni:38.0%,Mo:0.5%,Mn:0.8%,Si:2.7%,Nb:1.5%,Cr:20.0%,N:0.05%,S:0.001%,P:0.024%,其他微量元素Al:0.04%、B:0.003%、Ca:0.002%、Ce:0.02%,余量为Fe和不可避免的杂质元素。
3.根据权利要求1所述的一种新型耐热奥氏体不锈钢,其特征在于:包括以下重量百分比的成分组成:C:0.41%,Ni:39%,Mo:0.4%,Mn:0.7%,Si:2.9%,Nb:1.8%,Cr:21.0%,N:0.045%,S:0.001%,P:0.023%,其他微量元素Al:0.05%,B:0.0035%,Ca:0.0015%,Ce:0.021%,余量为Fe和不可避免的杂质元素。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种新型耐热奥氏体不锈钢的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
a、将不锈钢原料放入电弧炉冶炼不锈钢母液,得符合要求的耐热奥氏体不锈钢母液为A品,出钢至AOD炉,出钢温度为1520-1580℃;
b、将A品依次进行脱碳、还原、脱氧、脱硫和成分调整,脱硫期间加入石灰、萤石及铝块对钢液进行深脱硫和脱氧处理,得符合要求的钢液为B1品,出钢至LF精炼炉,出钢温度为1500-1600℃,出钢过程中添加硼铁,硼的重量百分数为0.002-0.01%,得B2品;
c、将B2品进行温度、成分微调,同时加入铝粒或者铝粉15-45Kg、硅钙粉15-60Kg进行渣面脱氧处理,加入铝线10-60m进行钢液深脱氧,加入硅钙线100-300m进行夹杂物变性处理,加入稀土铈合金10-40kg进一步进行夹杂物变性和脱氧处理,得钢液,钢液的成分按照重量百分比组成如下:C:0.35-0.75%,Ni:35-41%,Mo:0.25-1.0%,Mn:0.5-2.0%,Si:2.0-3.5%,Nb:1-2.0%,Cr:16-22%,N<0.1%,S<0.01%,P<0.030%,其他微量元素Al:0.03-0.15%,B:0.002-0.01%,Ca:0.001-0.005%,Ce:0.01-0.1%,余量为Fe和不可避免的杂质元素。
5.根据权利要求4所述的新型耐热奥氏体不锈钢的制备方法,其特征在于:所述步骤a中,A品按照重量百分比的成分组成如下:C:1.5-3.0%;Si:0.3-1.5%;Cr:14-22%;Ni:30-35%;Mo<0.5%;P<0.030%,余量为Fe和不可避免的杂质元素。
6.根据权利要求4所述的新型耐热奥氏体不锈钢的制备方法,其特征在于:所述步骤b中,B1品按照重量百分比的成分组成如下:C:0.35-0.75%,Ni:35-41%,Mo:0.25-1.0%,Mn:0.5-2.0%,Si:2.0-3.5%,Nb:1-2.0%,Cr:16-22%,N<0.1%,S<0.01%,P<0.030%,其他微量元素Al:0.03-0.1%,余量为Fe和不可避免的杂质元素。
7.根据权利要求4所述的新型耐热奥氏体不锈钢的制备方法,其特征在于:所述步骤c中,微量元素的重量分数百分比为:Al:0.03%或0.05%、Ca:0.0015%、Ce:0.02%,弱吹时间>20min。
8.根据权利要求4所述的新型耐热奥氏体不锈钢的制备方法,其特征在于:所述步骤c中,S≤0.002%,还包括O<0.003%。
9.根据权利要求4所述的新型耐热奥氏体不锈钢的制备方法,其特征在于:还包括将步骤c中的LF精炼炉吊包连铸或者浇铸,吊包温度为1400-1450℃。
10.根据权利要求9所述的新型耐热奥氏体不锈钢的制备方法,其特征在于:还包括将铸坯进行轧制,开轧温度为1180-1220℃,终轧温度≥800℃,轧成板卷或棒材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010142450.XA CN111304532B (zh) | 2020-03-04 | 2020-03-04 | 一种耐热奥氏体不锈钢及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010142450.XA CN111304532B (zh) | 2020-03-04 | 2020-03-04 | 一种耐热奥氏体不锈钢及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111304532A true CN111304532A (zh) | 2020-06-19 |
CN111304532B CN111304532B (zh) | 2021-04-27 |
Family
ID=71149482
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010142450.XA Active CN111304532B (zh) | 2020-03-04 | 2020-03-04 | 一种耐热奥氏体不锈钢及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111304532B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114058767A (zh) * | 2021-11-15 | 2022-02-18 | 东北大学 | 一种细化超级不锈钢中稀土夹杂物的方法 |
CN115261730A (zh) * | 2022-08-12 | 2022-11-01 | 安徽富凯特材有限公司 | 一种炼镁还原罐用耐热不锈钢及其制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103703158A (zh) * | 2011-05-26 | 2014-04-02 | 新加坡商·联合管线亚太有限公司 | 奥氏体不锈钢 |
JP2018003064A (ja) * | 2016-06-29 | 2018-01-11 | 新日鐵住金株式会社 | オーステナイト系ステンレス鋼 |
CN109415786A (zh) * | 2016-06-29 | 2019-03-01 | 新日铁住金株式会社 | 奥氏体系不锈钢 |
CN109930067A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-06-25 | 太原钢铁(集团)有限公司 | 耐热耐蚀奥氏体不锈钢及其制备方法 |
-
2020
- 2020-03-04 CN CN202010142450.XA patent/CN111304532B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103703158A (zh) * | 2011-05-26 | 2014-04-02 | 新加坡商·联合管线亚太有限公司 | 奥氏体不锈钢 |
JP2018003064A (ja) * | 2016-06-29 | 2018-01-11 | 新日鐵住金株式会社 | オーステナイト系ステンレス鋼 |
CN109415786A (zh) * | 2016-06-29 | 2019-03-01 | 新日铁住金株式会社 | 奥氏体系不锈钢 |
CN109930067A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-06-25 | 太原钢铁(集团)有限公司 | 耐热耐蚀奥氏体不锈钢及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
于钧等: "《机械工程材料》", 31 August 2008, 冶金工业出版社 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114058767A (zh) * | 2021-11-15 | 2022-02-18 | 东北大学 | 一种细化超级不锈钢中稀土夹杂物的方法 |
CN114058767B (zh) * | 2021-11-15 | 2022-09-09 | 东北大学 | 一种细化超级不锈钢中稀土夹杂物的方法 |
CN115261730A (zh) * | 2022-08-12 | 2022-11-01 | 安徽富凯特材有限公司 | 一种炼镁还原罐用耐热不锈钢及其制备方法 |
CN115261730B (zh) * | 2022-08-12 | 2023-10-20 | 安徽富凯特材有限公司 | 一种炼镁还原罐用耐热不锈钢及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111304532B (zh) | 2021-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109706391B (zh) | 一种60公斤级高强焊丝用热轧盘条及其生产方法 | |
CN103160729B (zh) | 中碳微合金化工程机械履带链片用钢及其生产工艺 | |
CN103556069B (zh) | 一种高压气瓶用大直径无缝钢管及其制造方法 | |
CN110373607B (zh) | 一种高温渗碳钢、高温渗碳钢构件以及其制备方法 | |
CN112359279B (zh) | 一种轴用合金结构钢盘条及其制备方法 | |
CN106756511A (zh) | 一种双金属锯条背材用d6a热轧宽带钢及其生产方法 | |
CN113528963A (zh) | 易切削高耐腐蚀的奥氏体不锈钢盘条及其制备方法 | |
CN111304532B (zh) | 一种耐热奥氏体不锈钢及其制备方法 | |
CN104419875A (zh) | 一种高品质轴承钢盘条及其生产方法 | |
KR20230059825A (ko) | 저원가 고성능 q500 교량강 및 생산 방법 | |
CN107460403A (zh) | 一种高压锅炉管用钢圆坯、高压锅炉管用钢及其制备方法 | |
CN114672723A (zh) | 一种胀断连杆用46MnVS系列钢及其制造方法 | |
CN114892094A (zh) | 一种预硬型镜面塑料模具钢及其生产方法 | |
CN104988400A (zh) | 一种微钛处理的含硼钢及其冶炼方法 | |
CN111893382B (zh) | 一种食品用链条不锈钢及其制备方法 | |
CN110172638B (zh) | 一种高温渗碳齿轮钢及生产方法 | |
CN112091473A (zh) | 一种Cr-Mo钢埋弧焊丝用线材及制造方法 | |
CN109536840B (zh) | 一种用微镁处理提升连铸高品质模具钢及其制备方法 | |
CN114855090B (zh) | 一种高强韧性风电齿轮钢及其制备方法 | |
CN115110007A (zh) | 一种含氮高碳硅锰铬钛磨球钢的制备方法 | |
CN109778073B (zh) | 一种易切削汽车同步器用钢及其制备方法 | |
CN110669999B (zh) | 一种超大截面莱氏体型冷作模具钢棒材及其制备方法 | |
CN103014521A (zh) | 高硬度高韧性耐磨钢及其生产方法 | |
JP5797461B2 (ja) | ステンレス鋼およびその製造方法 | |
CN107058880B (zh) | 一种汽车用减震活塞杆用钢及其生产方法 |
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 |