CN112695255A - 一种铁素体马氏体钢包壳管材制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于第四代铅铋冷却快堆结构材料技术领域，具体涉及一种铁素体马氏体钢包壳管材制备方法。本发明提供的一种铁素体马氏体钢包壳管材，该合金的成分包括：C：0.15～0.25％，Mn：0.30～0.8％，Si：0.40～1.20％,Cr：10.5～12.5％，W:1.0～2.5％，V:0.10～0.40％，Ta：0.10～0.40％，Zr：0.005～0.08％，La：0.005～0.05％，N：0.008～0.04％；其余为Fe和杂质。一种铁素体马氏体钢包壳材料制备方法，包括以下工艺步骤：(1)确定合金成分；(2)熔炼；(3)铸造；(4)锻造；(5)挤压；(6)管坯加工及热处理；(7)合金的多道次冷轧及中间热处理；(8)管材最终热处理。本发明通过创新性的成分设计、优化的管材加工形变工艺和热处理技术，改善材料微观组织，细化晶粒，从而提高合金的综合性能。
Description
技术领域
本发明属于第四代铅铋冷却快堆结构材料技术领域，具体涉及一种铁素体马氏体钢包壳管材制备方法。
背景技术
奥氏体不锈钢304和316因为具有良好的抗腐蚀性能和热蠕变性能，被用来作为钠冷快堆第一代包壳材料，但是当辐照剂量达到50dpa(displacements per atom)时它们会产生过度的肿胀，在一个潜伏周期后，每增加一个dpa奥氏体不锈钢的辐照肿胀速率为1％，通过添加稳定化元素以及引入冷加工可以减少材料服役过程中的辐照肿胀，如美国应用Ti作为稳定化元素、冷加工态的D9合金，法国使用的15-15Ti合金作为包壳材料已经达到了130dpa快中子辐照剂量，但是超过100dpa后这些钢都表现出不足的延展性，第四代铅铋冷却快堆为了达到了更高的燃耗，要求其包壳材料抗中子辐照剂量达到200dpa以上。
相对于奥氏体不锈钢，铁素体/马氏体钢因优秀的抗辐照肿胀性能(辐照肿胀速率0.2％dpa)被考虑作为首选的快堆第二代包壳材料。如EM12合金在法国PHENIX堆被作为包壳材料，在最高600–630℃温度下辐照剂量已达到120-130dpa；EP450合金(13％Cr–2Mo–Nb–P–B–V)在BN-350、BN-600、BOR60以及BR-10堆中作为包壳材料在最高温度680℃辐照剂量已达到180dpa；HT9合金(Cr12MoVA)在EBR-II和FFTF堆中作为包壳材料在运行温度600℃辐照剂量已达到200dpa；由于HT9合金中较高的C含量导致的δ铁素体的形成，低碳含量的9％Cr的T91合金在FFTF堆中已经达到208dpa的剂量，其表现出较好的抗辐照肿胀性能，其辐照肿胀速率为0.012％/dpa，比起HT9钢具有更好的蠕变性能。
综上，铁素体/马氏体钢(F/M钢)具有出色的抗辐照肿胀性能、良好的强韧性配合、稳定的热物理性能及相对较好的抗高温氧化和腐蚀能力，因而成为铅铋冷快中子反应堆中燃料包壳和其它结构材料最有前景的候选材料之一。
然而目前铅铋冷快堆设计运行温度500-650℃(未来会更高)，冷却剂为铅铋共晶金属液体(LBE)，运行辐照剂量约50-150dpa之间(目前最高可达200dpa)，将会产生10-500appmHe(目前最高可达1000appm)。
严苛的服役环境对包壳材料提出了非常高的性能要求，包壳不仅具有良好的高温组织稳定性与优异的高温力学性能，还需要具有抗高辐照损伤能力以及在铅铋金属溶液中的抗腐蚀能力。需要对目前商用的主要候选包壳材料F/M钢进行成分优化和制备工艺改进，研制出具有高温稳定性、抗高温辐照损伤能力及进一步耐LBE腐蚀的金属包壳材料。
发明内容
本发明的目的在于研制设计一种铁素体马氏体钢包壳管材制备方法。
本发明的技术方案如下所述：
一种铁素体马氏体钢包壳管材制备方法，包括以下步骤：
(1)确定铁素体马氏体钢包壳管材的合金成分
该合金的成分包括：
C：0.15～0.25％，Mn：0.30～0.8％，Si：0.40～1.20％,Cr：10.5～12.5％，W:1.0～2.5％，V:0.10～0.40％，Ta：0.10～0.40％，Zr：0.005～0.08％，La：0.005～0.05％，N：0.008～0.04％；其余为Fe和杂质；
(2)熔炼
(2.1)进行熔炼合金的配料，按设计成分进行合金元素的配料；
(2.2)进行坩埚和模具的除气，将坩埚和铸造模具放置在真空高温干燥箱内加热、保温进行除气；
(2.3)将步骤(2.1)配好的原材料Fe、Cr、W装入坩埚中，将Si、Mn、V、Ta、Zr、La、CrN、电解石墨依次放入真空感应炉加料器中；
(2.4)关闭真空感应炉的炉门，抽真空至10-1Pa时，送电熔炼；
(2.5)待形成熔池且熔池中无其它未熔金属后依次加入Si、Mn、V、Ta、Zr、La、CrN、电解石墨；
(2.6)所有合金元素加完后进行均匀化处理；
(3)铸造
(3.1)控制浇注温度在设定的温度区间，进行浇注；
(3.2)浇注完成后停电，待模具冷却后进行出炉；
(3.3)将步骤(3.2)得到的真空感应熔炼的铸锭表面扒皮、平端头制成自耗电极；
(3.4)制成的自耗电极装在真空自耗电弧炉阴极上，抽真空至10-1Pa，用氩气洗炉，再抽真空至10-2Pa，进行合金的真空自耗重熔；
(3.5)真空自耗重熔完成后停电，待坩埚冷却后进行铸锭出炉；
(3.6)对出炉后的铸锭切除冒口和底部，表面机加工扒皮至无气孔缺陷；
(4)锻造
(4.1)将步骤(3.6)得到的铸锭放入电阻炉加热；
(4.2)对铸锭进行锻造，控制终锻温度大于设定温度，锻造变形量大于设定变形量，将铸锻造成圆棒；
(5)挤压
(5.1)将步骤(4.2)得到的锻造后的圆棒通过锯床分切成长度为400mm～600mm、外径为175mm的棒坯；
(5.2)通过车床进行棒坯外表面扒皮；
(5.3)采用机加工的方式在棒坯中心钻通孔，得到挤压坯；
中间孔的直径与步骤(5.4)次挤压模具的挤压针尺寸匹配；
(5.4)采用环形炉将步骤(5.3)得到的挤压坯预热至设定温度；
(5.5)转移至感应炉中加热至设定温度；
(5.6)进行合金的挤压，将其挤压成外径为57mm，壁厚为6mm的管坯；
(6)管坯加工及热处理
(6.1)对步骤(5.6)得到的管坯进行热处理；
(6.2)对出炉的管坯开展内表面绗磨、外表面抛光加工；
(7)合金的多道次冷轧及中间热处理
采用轧机进行轧制，总共设计4道次轧制；
成品管材的尺寸是：外径为12mm，壁厚为0.8mm；
(8)管材最终热处理
对冷轧后的成品管材脱脂、清洗后进行正火+回火真空热处理。
进一步的，如上所述的一种铁素体马氏体钢包壳管材制备方法，步骤(1)中，合金中的C、N含量和Ta、V、Zr含量有特殊的关系，1倍(C+N)含量≤(Ta+V+Zr)含量≤3倍(C+N)含量；合金中的杂质及其含量控制满足以下条件：S＜0.003wt％，P＜0.008wt％，B＜0.01wt％，O＜0.002wt％，H＜0.001wt％。
进一步的，如上所述的一种铁素体马氏体钢包壳管材制备方法，步骤(1)中，该合金中除杂质外，主成分为Fe-12Cr-1.5W-0.5Mn-0.20C-0.15Ta-0.2V-0.02N-0.01Zr-0.03La-0.5Si。
进一步的，如上所述的一种铁素体马氏体钢包壳管材制备方法，步骤(2)中，将坩埚和铸造模具放置在真空高温干燥箱内加热至150℃～250℃，保温3h～7h进行除气；所有合金元素加完后进行时间为5min～10min的均匀化处理。
进一步的，如上所述的一种铁素体马氏体钢包壳管材制备方法，步骤(3)中，真空感应熔炼温度控制在1500℃～1600℃，浇注温度控制在1450℃～1600℃。
进一步的，如上所述的一种铁素体马氏体钢包壳管材制备方法，步骤(4)中，电阻炉加热过程中控制装炉温度≤750℃，随炉升温至1130℃±15℃保温；终锻温度大于850℃，锻造变形量≥65％。
进一步的，如上所述的一种铁素体马氏体钢包壳管材制备方法，步骤(5)中，采用环形炉将步骤(5.3)得到的挤压坯预热至850℃～950℃；转移至感应炉中加热至1150℃；在3500吨卧式挤压机上进行合金的挤压，采用玻璃涂层润滑方式，挤压比＞20，挤压速度控制在100mm/s～200mm/s。
进一步的，如上所述的一种铁素体马氏体钢包壳管材制备方法，步骤(6)中，热处理工艺为850℃±10℃、保温60min～70min，保温结束后空冷；对出炉的管坯开展内表面绗磨、外表面抛光加工的具体参数控制量为：内表面壁厚单边加工去除量≥0.3mm，外表面抛光去除量≥0.1mm。
进一步的，如上所述的一种铁素体马氏体钢包壳管材制备方法，步骤(7)中，共设计4道次轧制，变形工艺如下：外径57×壁厚5mm→外径45×壁厚3.5mm→外径32×壁厚2.5mm→外径19×壁厚1.5mm→外径12×壁厚0.8mm，道次变形量由最初开坯轧制的44％按轧制顺序依次增加到66％；每道次轧制后的管材经过脱脂、清洗、矫直、抛光后进行中间热处理，以消除加工硬化现象，使金属的塑性恢复便于继续加工，中间热处理采用真空退火热处理制度，退火温度为800℃，保温60min，然后空冷；步骤(8)中，正火工艺为1100±10℃/60±10min、充氩快冷，回火工艺为730±10℃/90±10min、充氩快冷，充氩压力在100KPa以上。
本发明技术方案的有益效果是：
采用合金化元素(Ta、V及Zr等)弥散强化技术，控制Ta、V及Zr与C、N的比例，获得晶粒细化及MX型纳米析出相高密度弥散分布的组织结构，以进一步提升高温性能和抗中子辐照性能；
通过增加Si含量、去除Ni元素，促进材料表面生成保护性氧化层，提高材料抗液态LBE腐蚀性能；
采用W替代Mo对基体进行固溶强化，由于W的扩散速率慢生成的碳化物粗化速率减慢，可以进一步提高F/M钢强度和降低韧脆转变温度(DBTT)；
加入微量的稀土元素La，净化晶界、细化晶粒；通过优化的管材加工形变工艺和热处理技术，改善材料微观组织，细化晶粒，从而提高合金的综合性能。
附图说明
图1是本发明Fe-12Cr-1.5W-0.5Mn-0.20C-0.15Ta-0.2V-0.02N-0.01Zr-0.03La-0.5Si铁素体马氏体钢包壳材料中典型的M23C6粒子电子衍射花样示意图；
图2是本发明Fe-12Cr-1.5W-0.5Mn-0.20C-0.15Ta-0.2V-0.02N-0.01Zr-0.03La-0.5Si铁素体马氏体钢包壳材料中典型的MX相粒子电子衍射花样示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步描述。
由于现有的HT9、T91等具有优良的高温性能和抗中子辐照性能的铁素体马氏体钢的不能满足铅铋冷却快堆中的应用，因此需要提高铅铋冷却快堆用铁素体马氏体钢包壳材料的抗液态LBE(500-600℃)腐蚀性能。
尽管传统的科技文献中已经提出了采用合金化元素可以带来的各方面效果，但由于新材料的设计不只是简单的成分叠加，还涉及到各成分含量、形态之间的关系，制备工艺中各环节及参数的设置，这些都会对材料的性能带来直接的影响。而如何确定合金成分及制备方法，就是一项需要理论、试验及大量创造性工作结合的科技创新。本申请技术方案从材料成分与组织设计两方面开展工作：采用合金化元素(如Ta、V及Zr等)弥散强化技术获得细化晶粒及纳米析出相高密度弥散分布的组织结构，以进一步提升高温性能和抗中子辐照性能；通过加入适量Si促进材料表面保护性氧化层生成使材料获得抗液态LBE腐蚀“基因”；采用W替代Mo对基体进行固溶强化，进一步提高铁素体/马氏体钢强度和降低韧脆转变温度(DBTT)。在上述优化思路的基础上，采用“原子团簇理论”结合热力学计算，优化设计出综合性能优异的合金成分，并开展包壳管材的制备工艺研究，获得了一种综合性能优异、可用于铅铋冷却反应堆包壳材料的F/M钢，并掌握了该材料的包壳管材制备技术。
具体实施例如下：
一种铁素体马氏体钢包壳管材制备方法，包括以下步骤：
(1)确定铁素体马氏体钢包壳管材的合金成分
该合金的成分包括：
C：0.15～0.25％，Mn：0.30～0.8％，Si：0.40～1.20％,Cr：10.5～12.5％，W:1.0～2.5％，V:0.10～0.40％，Ta：0.10～0.40％，Zr：0.005～0.08％，La：0.005～0.05％，N：0.008～0.04％；其余为Fe和杂质；
合金中的C、N含量和Ta、V、Zr含量有特殊的关系，1倍(C+N)含量≤(Ta+V+Zr)含量≤3倍(C+N)含量；合金中的杂质及其含量控制满足以下条件：S＜0.003wt％，P＜0.008wt％，B＜0.01wt％，O＜0.002wt％，H＜0.001wt％。
作为优选的技术方案，该合金中除杂质外，主成分为Fe-12Cr-1.5W-0.5Mn-0.20C-0.15Ta-0.2V-0.02N-0.01Zr-0.03La-0.5Si。
(2)熔炼
(2.1)进行熔炼合金的配料，按设计成分进行合金元素的配料；
(2.2)进行坩埚和模具的除气，将坩埚和铸造模具放置在真空高温干燥箱内加热至150℃～250℃，保温3h～7h进行除气；所有合金元素加完后进行时间为5min～10min的均匀化处理。
(2.3)将步骤(2.1)配好的原材料Fe、Cr、W装入坩埚中，将Si、Mn、V、Ta、Zr、La、CrN、电解石墨依次放入真空感应炉加料器中；
(2.4)关闭真空感应炉的炉门，抽真空至10-1Pa时，送电熔炼；
(2.5)待形成熔池且熔池中无其它未熔金属后依次加入Si、Mn、V、Ta、Zr、La、CrN、电解石墨；
(2.6)所有合金元素加完后进行均匀化处理；
(3)铸造
(3.1)控制浇注温度在设定的温度区间，进行浇注；
真空感应熔炼温度控制在1500℃～1600℃，浇注温度控制在1450℃～1600℃；
(3.2)浇注完成后停电，待模具冷却后进行出炉；
(3.3)将步骤(3.2)得到的真空感应熔炼的铸锭表面扒皮、平端头制成自耗电极；
(3.4)制成的自耗电极装在真空自耗电弧炉阴极上，抽真空至10-1Pa，用氩气洗炉，再抽真空至10-2Pa，进行合金的真空自耗重熔；
(3.5)真空自耗重熔完成后停电，待坩埚冷却后进行铸锭出炉；
(3.6)对出炉后的铸锭切除冒口和底部，表面机加工扒皮至无气孔缺陷；
(4)锻造
(4.1)将步骤(3.6)得到的铸锭放入电阻炉加热；电阻炉加热过程中控制装炉温度≤750℃，随炉升温至1130℃±15℃保温；
(4.2)对铸锭进行锻造，控制终锻温度大于设定温度850℃，锻造变形量≥65％，将铸锻造成圆棒；
(5)挤压
(5.1)将步骤(4.2)得到的锻造后的圆棒通过锯床分切成长度为400mm～600mm、外径为175mm的棒坯；
(5.2)通过车床进行棒坯外表面扒皮；
(5.3)采用机加工的方式在棒坯中心钻通孔，得到挤压坯；
中间孔的直径与步骤(5.4)次挤压模具的挤压针尺寸匹配；
(5.4)采用环形炉将步骤(5.3)得到的挤压坯预热至设定温度850℃～950℃；
(5.5)转移至感应炉中加热至设定温度1150℃；
(5.6)进行合金的挤压，将其挤压成外径为57mm，壁厚为6mm的管坯；
挤压中的工艺控制条件为：在3500吨卧式挤压机上进行合金的挤压，采用玻璃涂层润滑方式，挤压比＞20，挤压速度控制在100mm/s～200mm/s
(6)管坯加工及热处理
(6.1)对步骤(5.6)得到的管坯进行热处理；
热处理工艺为850℃±10℃、保温60min～70min，保温结束后空冷；
(6.2)对出炉的管坯开展内表面绗磨、外表面抛光加工；
具体参数控制量为：内表面壁厚单边加工去除量≥0.3mm，外表面抛光去除量≥0.1mm。
(7)合金的多道次冷轧及中间热处理
采用轧机进行轧制，总共设计4道次轧制；
变形工艺如下：外径57×壁厚5mm→外径45×壁厚3.5mm→外径32×壁厚2.5mm→外径19×壁厚1.5mm→外径12×壁厚0.8mm，道次变形量由最初开坯轧制的44％按轧制顺序依次增加到66％；每道次轧制后的管材经过脱脂、清洗、矫直、抛光后进行中间热处理，以消除加工硬化现象，使金属的塑性恢复便于继续加工，中间热处理采用真空退火热处理制度，退火温度为800℃，保温60min，然后空冷；
成品管材的尺寸是：外径为12mm，壁厚为0.8mm；
(8)管材最终热处理
对冷轧后的成品管材脱脂、清洗后进行正火+回火真空热处理。
正火工艺为1100±10℃/60±10min、充氩快冷，回火工艺为730±10℃/90±10min、充氩快冷，充氩压力在100KPa以上。
经过对本申请技术方案进行试验，选取具体的合金成分：
Fe-12Cr-1.5W-0.5Mn-0.20C-0.15Ta-0.2V-0.02N-0.01Zr-0.03La-0.5Si并对试验数据进行分析，力学性能如下：
表1不同热处理工艺12Cr-F/M钢包壳管室温力学性能
具体的：
(1)Fe-12Cr-1.5W-0.5Mn-0.20C-0.15Ta-0.2V-0.02N-0.01Zr-0.03La-0.5Si的F/M钢包壳管材室温抗拉强度≥900MPa，屈服强度≥750MPa，延伸率达到15％以上。
(2)Fe-12Cr-1.5W-0.5Mn-0.20C-0.15Ta-0.2V-0.02N-0.01Zr-0.03La-0.5Si的F/M钢在550℃高温蠕变性能与T91不锈钢相当，优于15-15Ti、HT9等不锈钢。
(3)Fe-12Cr-1.5W-0.5Mn-0.20C-0.15Ta-0.2V-0.02N-0.01Zr-0.03La-0.5Si的F/M钢550℃铅铋共晶合金(LBE)中抗腐蚀性能，优于15-15Ti、HT9等不锈钢。
(4)Fe-12Cr-1.5W-0.5Mn-0.20C-0.15Ta-0.2V-0.02N-0.01Zr-0.03La-0.5Si的F/M钢晶粒细小、晶内钉扎有微小的碳化物颗粒，可以有效的抑制辐照产生的空洞的迁移和聚集，从而抑制辐照肿胀，通过质子模拟辐照，其抗肿胀性能与HT9相当，优于15-15Ti。
上面结合实施例对本发明的实施方法作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明说明书中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。
Claims (10)
1.一种铁素体马氏体钢包壳管材制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)确定铁素体马氏体钢包壳管材的合金成分
该合金的成分包括：
C：0.15～0.25％，Mn：0.30～0.8％，Si：0.40～1.20％,Cr：10.5～12.5％，W:1.0～2.5％，V:0.10～0.40％，Ta：0.10～0.40％，Zr：0.005～0.08％，La：0.005～0.05％，N：0.008～0.04％；其余为Fe和杂质；
(2)熔炼
(2.1)进行熔炼合金的配料，按设计成分进行合金元素的配料；
(2.2)进行坩埚和模具的除气，将坩埚和铸造模具放置在真空高温干燥箱内加热、保温进行除气；
(2.3)将步骤(2.1)配好的原材料Fe、Cr、W装入坩埚中，将Si、Mn、V、Ta、Zr、La、CrN、电解石墨依次放入真空感应炉加料器中；
(2.4)关闭真空感应炉的炉门，抽真空至10-1Pa时，送电熔炼；
(2.5)待形成熔池且熔池中无其它未熔金属后依次加入Si、Mn、V、Ta、Zr、La、CrN、电解石墨；
(2.6)所有合金元素加完后进行均匀化处理；
(3)铸造
(3.1)控制浇注温度在设定的温度区间，进行浇注；
(3.2)浇注完成后停电，待模具冷却后进行出炉；
(3.3)将步骤(3.2)得到的真空感应熔炼的铸锭表面扒皮、平端头制成自耗电极；
(3.4)制成的自耗电极装在真空自耗电弧炉阴极上，抽真空至10-1Pa，用氩气洗炉，再抽真空至10-2Pa，进行合金的真空自耗重熔；
(3.5)真空自耗重熔完成后停电，待坩埚冷却后进行铸锭出炉；
(3.6)对出炉后的铸锭切除冒口和底部，表面机加工扒皮至无气孔缺陷；
(4)锻造
(4.1)将步骤(3.6)得到的铸锭放入电阻炉加热；
(4.2)对铸锭进行锻造，控制终锻温度大于设定温度，锻造变形量大于设定变形量，将铸锻造成圆棒；
(5)挤压
(5.1)将步骤(4.2)得到的锻造后的圆棒通过锯床分切成长度为400mm～600mm、外径为175mm的棒坯；
(5.2)通过车床进行棒坯外表面扒皮；
(5.3)采用机加工的方式在棒坯中心钻通孔，得到挤压坯；
中间孔的直径与步骤(5.4)次挤压模具的挤压针尺寸匹配；
(5.4)采用环形炉将步骤(5.3)得到的挤压坯预热至设定温度；
(5.5)转移至感应炉中加热至设定温度；
(5.6)进行合金的挤压，将其挤压成外径为57mm，壁厚为6mm的管坯；
(6)管坯加工及热处理
(6.1)对步骤(5.6)得到的管坯进行热处理；
(6.2)对出炉的管坯开展内表面绗磨、外表面抛光加工；
(7)合金的多道次冷轧及中间热处理
采用轧机进行轧制，总共设计4道次轧制；
成品管材的尺寸是：外径为12mm，壁厚为0.8mm；
(8)管材最终热处理
对冷轧后的成品管材脱脂、清洗后进行正火+回火真空热处理。
2.如权利要求1所述的一种铁素体马氏体钢包壳管材制备方法，其特征在于：步骤(1)中，合金中的C、N含量和Ta、V、Zr含量有特殊的关系，1倍(C+N)含量≤(Ta+V+Zr)含量≤3倍(C+N)含量；合金中的杂质及其含量控制满足以下条件：S＜0.003wt％，P＜0.008wt％，B＜0.01wt％，O＜0.002wt％，H＜0.001wt％。
3.如权利要求1所述的一种铁素体马氏体钢包壳管材制备方法，其特征在于：步骤(1)中，该合金中除杂质外，主成分为Fe-12Cr-1.5W-0.5Mn-0.20C-0.15Ta-0.2V-0.02N-0.01Zr-0.03La-0.5Si。
4.如权利要求1所述的一种铁素体马氏体钢包壳管材制备方法，其特征在于：步骤(2)中，将坩埚和铸造模具放置在真空高温干燥箱内加热至150℃～250℃，保温3h～7h进行除气；所有合金元素加完后进行时间为5min～10min的均匀化处理。
5.如权利要求1所述的一种铁素体马氏体钢包壳管材制备方法，其特征在于：步骤(3)中，真空感应熔炼温度控制在1500℃～1600℃，浇注温度控制在1450℃～1600℃。
6.如权利要求1所述的一种铁素体马氏体钢包壳管材制备方法，其特征在于：步骤(4)中，电阻炉加热过程中控制装炉温度≤750℃，随炉升温至1130℃±15℃保温；终锻温度大于850℃，锻造变形量≥65％。
7.如权利要求1所述的一种铁素体马氏体钢包壳管材制备方法，其特征在于：步骤(5)中，采用环形炉将步骤(5.3)得到的挤压坯预热至850℃～950℃；转移至感应炉中加热至1150℃；在3500吨卧式挤压机上进行合金的挤压，采用玻璃涂层润滑方式，挤压比＞20，挤压速度控制在100mm/s～200mm/s。
8.如权利要求1所述的一种铁素体马氏体钢包壳管材制备方法，其特征在于：步骤(6)中，热处理工艺为850℃±10℃、保温60min～70min，保温结束后空冷；对出炉的管坯开展内表面绗磨、外表面抛光加工的具体参数控制量为：内表面壁厚单边加工去除量≥0.3mm，外表面抛光去除量≥0.1mm。
9.如权利要求1所述的一种铁素体马氏体钢包壳管材制备方法，其特征在于：步骤(7)中，共设计4道次轧制，变形工艺如下：外径57mm×壁厚5mm→外径45mm×壁厚3.5mm→外径32mm×壁厚2.5mm→外径19mm×壁厚1.5mm→外径12mm×壁厚0.8mm，道次变形量由最初开坯轧制的44％按轧制顺序依次增加到66％；每道次轧制后的管材经过脱脂、清洗、矫直、抛光后进行中间热处理，以消除加工硬化现象，使金属的塑性恢复便于继续加工，中间热处理采用真空退火热处理制度，退火温度为800℃，保温60min，然后空冷；步骤(8)中，正火工艺为1100±10℃/60±10min、充氩快冷，回火工艺为730±10℃/90±10min、充氩快冷，充氩压力在100KPa以上。
10.如权利要求1所述的一种铁素体马氏体钢包壳管材制备方法，其特征在于：步骤(1)中，合金中的杂质及其含量控制满足以下条件：S＜0.003wt％，P＜0.008wt％，B＜0.01wt％，O＜0.002wt％，H＜0.001wt％；除杂质外，主成分为Fe-12Cr-1.5W-0.5Mn-0.20C-0.15Ta-0.2V-0.02N-0.01Zr-0.03La-0.5Si；
步骤(2)中，将坩埚和铸造模具放置在真空高温干燥箱内加热至150℃～250℃，保温3h～7h进行除气；所有合金元素加完后进行时间为5min～10min的均匀化处理；
步骤(3)中，真空感应熔炼温度控制在1500℃～1600℃，浇注温度控制在1450℃～1600℃；
步骤(4)中，电阻炉加热过程中控制装炉温度≤750℃，随炉升温至1130℃±15℃保温；终锻温度大于850℃，锻造变形量≥65％；
步骤(5)中，采用环形炉将步骤(5.3)得到的挤压坯预热至850℃～950℃；转移至感应炉中加热至1150℃；在3500吨卧式挤压机上进行合金的挤压，采用玻璃涂层润滑方式，挤压比＞20，挤压速度控制在100mm/s～200mm/s；
步骤(6)中，热处理工艺为850℃±10℃、保温60min～70min，保温结束后空冷；对出炉的管坯开展内表面绗磨、外表面抛光加工的具体参数控制量为：内表面壁厚单边加工去除量≥0.3mm，外表面抛光去除量≥0.1mm；
步骤(7)中，共设计4道次轧制，变形工艺如下：外径57mm×壁厚5mm→外径45mm×壁厚3.5mm→外径32mm×壁厚2.5mm→外径19mm×壁厚1.5mm→外径12mm×壁厚0.8mm，道次变形量由最初开坯轧制的44％按轧制顺序依次增加到66％；每道次轧制后的管材经过脱脂、清洗、矫直、抛光后进行中间热处理，以消除加工硬化现象，使金属的塑性恢复便于继续加工，中间热处理采用真空退火热处理制度，退火温度为800℃，保温60min，然后空冷；
步骤(8)中，正火工艺为1100±10℃/60±10min、充氩快冷，回火工艺为730±10℃/90±10min、充氩快冷，充氩压力在100KPa以上。
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