CN114774797A - 一种液氢容器用奥氏体不锈钢中厚板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种液氢容器用奥氏体不锈钢中厚板,以重量百分比计包括:C 0.050%~0.080%,Si 0.40%~0.75%,Mn 1.0%~1.7%,Cr 16.0%~17.0%,Ni 10.5%~11.50%,Mo 2.0%~2.5%,P≤0.030%,S≤0.002%,N 0.06%~0.100%,0≤Cu≤0.3%,0≤Co≤0.5%,其余为Fe和不可避免的杂质。本发明还提供了一种液氢容器用奥氏体不锈钢中厚板的制备方法,包括加热连铸坯、热轧轧制和固溶处理。本发明的不锈钢中厚板的组织性能稳定、铁素体含量低、低温条件下具有良好塑性和韧性,能够很好地满足液氢容器对不锈钢材料的要求。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼技术领域,具体涉及一种液氢容器用奥氏体不锈钢中厚板及其制备方法。
背景技术
氢气作为一种清洁能源,具有高效、清洁、无污染和可持续等优势。氢的高效储运是氢产业发展中重要环节,氢的储存方式主要包括高压储氢、液体储氢、金属氢化物储氢、有机液体储氢等。液氢密度是常温常压下气氢的845倍,是70Mpa高压氢密度的2倍,因此,与高压气态氢相比,液氢具有储氢密度大、安全性高、适合长距离储运的优势,故液氢储运是氢能规模应用的必由之路。
液氢是一种深冷的氢气存储技术,氢气深冷到21K以下使之变为液氢,然后存储到特制的容器中。尽管氢的液化是一项较为成熟的技术,但由于氢具有一些特殊物理性质,使得氢在液化过程中成本偏高,且由于氢自身的危险性和易挥发性,导致其储运困难大,所以如何更好、更安全地储存和运输液氢,是目前研究的一个重点方向。
液氢容器用不锈钢材料直接承受深冷液体产生的工作压力,是真空绝热深冷容器的主体部分。由于液氢具有密度小、易燃易爆、有腐蚀性等特点,因此对制造超低温储存容器的材料性能要求更为苛刻,需满足安全稳定、功能可靠、损耗小等要求。为解决常规不锈钢材料随着工作温度降低,脆性转变明显的趋势,开发制备一种超低温条件下具有良好塑性和韧性的液氢容器用不锈钢材料,是目前急需解决的问题。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的目的是提供一种液氢容器用奥氏体不锈钢中厚板及其制备方法。
具体来说,本发明是通过如下技术方案实现的:
一种奥氏体不锈钢中厚板,以重量百分比计包括:C 0.050%~0.080%,Si0.40%~0.75%,Mn 1.0%~1.7%,Cr 16.0%~17.0%,Ni 10.5%~11.50%,Mo 2.0%~2.5%,P≤0.030%,S≤0.002%,N 0.06%~0.100%,0≤Cu≤0.3%,0≤Co≤0.5%,其余为Fe和不可避免的杂质。
可选地,Ni+0.5×Mn+35×C-0.0833×(Cr+1.5×Mo-20)2-12>0,
{75×(14.6-Cr)+110×(8.9-Ni)+60×(1.33-Mn)+50×(0.47-Si)+3000×[0.068-(C+N)]-32}/1.8≤-254℃。
可选地,以重量百分比计包括:C 0.055%~0.075%,Si 0.40%~0.6%,Mn1.2%~1.5%,Cr 16.5%~16.8%,Ni 11%~11.3%,Mo 2.0%~2.3%,P≤0.025%,S≤0.0015%,N 0.06%~0.09%,Cu 0.05%~0.25%,Co 0.1%~0.4%,其余为Fe和不可避免的杂质。
可选地,Ni+0.5×Mn+35×C-0.0833×(Cr+1.5×Mo-20)2-12>0.5,
{75×(14.6-Cr)+110×(8.9-Ni)+60×(1.33-Mn)+50×(0.47-Si)+3000×[0.068-(C+N)]-32}/1.8≤-273℃。
一种奥氏体不锈钢中厚板的制备方法,包括:
(1)对连铸坯进行第一次加热、修磨和第二次加热,得到中间坯;
(2)对中间坯进行热轧轧制,得到目标厚度的热轧板;
(3)将热轧板加热至1050~1070℃进行固溶处理。
可选地,在步骤(1)中,所述第一次加热的温度是1240~1270℃,加热时间是为(30~35)min/10mm;所述第二次加热的温度是1240~1270℃,加热时间是为(12~15)min/10mm。
可选地,在步骤(1)中,所述修磨的修磨率为1.5~2%。
可选地,在步骤(2)中,所述热轧轧制包括粗轧和精轧,所述粗轧的目标厚度是25~55mm,温度不低于1080℃;所述精轧的开轧温度不低于1000℃。
可选地,在步骤(3)中,固溶处理是6~8min/mm。
上述的奥氏体不锈钢中厚板在制备液氢容器中的用途。
由上述技术方案可知,本发明的一种液氢容器用奥氏体不锈钢中厚板及其制备方法,具有如下有益效果:
本发明的液氢容器用奥氏体不锈钢中厚板的组织性能稳定、铁素体含量低、低温条件下具有良好塑性和韧性,能够很好地满足液氢容器对不锈钢材料的要求。
附图说明
图1显示了实施例2的奥氏体不锈钢板的铁素体形貌;
图2显示了对比例1的奥氏体不锈钢板的铁素体形貌。
具体实施方式
为了充分了解本发明的目的、特征及功效,通过下述具体实施方式,对本发明作详细说明。本发明的工艺方法除下述内容外,其余均采用本领域的常规方法或装置。除非另有说明,否则本发明中涉及的技术术语都具有本领域技术人员通常理解的含义。
针对目前不锈钢材料无法满足液氢容器对不锈钢材料的要求,本发明的发明人对不锈钢材料的成分进行了优化,从而保证了不锈钢材料的奥氏体稳定性,并且,还对不锈钢材料的制造方法进行了改进,在二者的共同配合之下,从而最终得到了组织性能稳定、铁素体含量低、低温条件下具有良好塑性和韧性以及较好加工性和焊接性的液氢容器用奥氏体不锈钢材料。
一方面,本发明提供了一种液氢容器用奥氏体不锈钢中厚板,以重量百分比计包括:C 0.050%~0.080%,Si 0.40%~0.75%,Mn 1.0%~1.7%,Cr 16.0%~17.0%,Ni10.5%~11.50%,Mo 2.0%~2.5%,P≤0.030%,S≤0.002%,N 0.06%~0.100%,0≤Cu≤0.3%,0≤Co≤0.5%,其余为Fe和不可避免的杂质。
为了能够保证本发明的不锈钢中厚板的奥氏体组织稳定并避免在液氢环境中发生马氏体相变,本发明的不锈钢中厚板的元素组成还满足:
Ni+0.5×Mn+35×C-0.0833×(Cr+1.5×Mo-20)2-12>0,
{75×(14.6-Cr)+110×(8.9-Ni)+60×(1.33-Mn)+50×(0.47-Si)+3000×[0.068-(C+N)]-32}/1.8≤-254℃,
其中,上述公式中的各元素分别表示其在本发明不锈钢中厚板中的含量,例如,本发明的不锈钢中厚板含有11%的Ni,则上述公式中的Ni的数值为11。
通过使Ni+0.5×Mn+35×C-0.0833×(Cr+1.5×Mo-20)2-12>0,能够有效避免不锈钢材料在载荷作用下随着内应力的加大而出现从奥氏体向马氏体转变的趋势,从而保证不锈钢材料具有较好的稳定性,并且显著降低奥氏体向马氏体转变的趋势。
{75×(14.6-Cr)+110×(8.9-Ni)+60×(1.33-Mn)+50×(0.47-Si)+3000×[0.068-(C+N)]-32}/1.8≤-254℃,通过使元素满足该条件,从而有效避免了不锈钢材料在液氢环境中发生马氏体相变,并保证冷加工过程和使用温度中不会产生明显的马氏体相变
作为一种优选的实施方案,本发明的液氢容器用奥氏体不锈钢中厚板以重量百分比计包括:C 0.055%~0.075%,Si 0.40%~0.6%,Mn 1.2%~1.5%,Cr 16.5%~16.8%,Ni 11%~11.3%,Mo 2.0%~2.3%,P≤0.025%,S≤0.0015%,N 0.06%~0.09%,Cu 0.05%~0.25%,Co 0.1%~0.4%,其余为Fe和不可避免的杂质;Ni+0.5×Mn+35×C-0.0833×(Cr+1.5×Mo-20)2-12>0.5,并且,{75×(14.6-Cr)+110×(8.9-Ni)+60×(1.33-Mn)+50×(0.47-Si)+3000×[0.068-(C+N)]-32}/1.8≤-273℃。
本发明在S31608不锈钢化学成分的基础上对元素组成进行优化,并添加了一定量的Co和Cu,从而实现元素之间的协同作用,能够满足液氢环境下奥氏体稳定性要求,并具有较低的铁素体含量用以保证容器成形和焊接过程中不产生过量的铁素体,进而满足真空绝热液氢压力容器的结构加工、成形和焊接性能。具体如下:
C:是一种间隙元素,是控制韧性的重要参量,起到固溶强化的作用,在奥氏体钢中是强烈形成并稳定奥氏体且扩大奥氏体区的元素,提高C含量可以代替贵金属Ni来稳定奥氏体且扩大奥氏体区。但奥氏体不锈钢中C易与Cr形成碳化物Cr23C6,导致发生晶界腐蚀。考虑到液氢极低温使用环境下该材料晶间腐蚀不明显,故不采用超低C材料,但奥氏体稳定性和低温性能为材料关键控制指标,C含量是提高奥氏体稳定性进而决定低温性能的关键元素,提高0.03%的碳含量可以起到贵金属Ni约1%的效果,当C含量低于0.05%时会增加贵金属Ni的使用量,增加用户的使用成本,当C含量高于0.08%时,会明显增加碳化物的析出,在制造过程中会产生缺陷,增加生产难度。综合考虑材料的制造成本、低温性能和加工性能,因此确定C含量在0.050%~0.080%之间,优选为0.055%~0.075%。
Si:铁素体形成元素,在奥氏体不锈钢中,随着硅含量的增加δ铁素体的含量增加,为保证奥氏体的单一组织尽量减少Si的加入。但在炼钢时Si常用作脱氧剂适量带入,因此确定Si含量在0.40%~0.75%之间,优选为0.4%~0.6%。
Mn:是比较弱的奥氏体形成元素,但具有强烈稳定奥氏体的作用,可以提高钢的强度并且改善钢的热塑性。但在铬镍奥氏体不锈钢中,在Ni含量较少Mn含量过多时,在低温状态下容易发生韧脆转变,因此确定Mn含量在1.0%~1.7%之间,优选为1.2%~1.5%。
Cr:是奥氏体不锈钢中主要的合金元素,是强烈形成并稳定铁素体的元素,其促进了钢的钝化并保持稳定钝化态,是重要的抗腐蚀元素。Cr含量的提高可以使马氏体转变温度下降,使奥氏体不锈钢在低温下或冷加工过程中也较难获得马氏体组织,故在奥氏体不锈钢中适当提高Cr可降低马氏体转变温度来应对低温下马氏体的析出。另外Cr在奥氏体不锈钢中是Cr23C6和Cr6C等碳化物形成元素,本发明中当Cr含量超过17%时碳化物增加明显,对材料低温下的性能会产生影响,考虑到该发明中C含量相对较高,故Cr含量不能偏高。综合考虑,为获得较为稳定的奥氏体组织,提高材料低温冲击性能,希望Cr含量尽量小,但为了保持组织稳定且需良好的抗腐蚀性能,故确定Cr含量在16.0%~17.0%之间,优选为Cr16.5%~16.8%。
Ni:主要作用是形成并稳定奥氏体,使钢获得完全奥氏体的组织,从而使材料具有良好的强度和塑性、韧性的配合,并具有良好的低温性能、加工性和成型性。但随着Ni含量的提高,不锈钢材料产生晶间腐蚀的临界碳含量降低,钢的晶间腐蚀敏感性增加,故确定Ni含量在10.5%~11.50%之间,优选为11%~11.3%。
Mo:是形成和稳定铁素体并扩大铁素体相区的元素,其可提高钢在还原性介质的耐蚀性,并提高不锈钢抗局部点蚀能力。Mo可促进奥氏体不锈钢中金属间相,对材料的耐蚀性能、低温性能都会产生不利影响,特别是导致低温下材料塑形、韧性下降。随着Mo含量的增加,钢的高温变形抗力增加并且容易产生δ铁素体,使材料的热加工性能变差,当超过2.5%时材料的生产难度明显增加并且出现较多的δ铁素体。为使材料保持单一的奥氏体组织,保持基体中铁素体与奥氏体形成元素之间的平衡以实现较好的低温性能且具有良好的耐腐蚀性,故确定Mo含量在2.0%~2.5%之间,优选为2.0%~2.3%。
N:是非常强烈的形成并稳定奥氏体且扩大奥氏体区的元素,形成奥氏体的能力约为Ni的30倍,可降低钢中的铁素体含量。主要作为固溶强化元素,能显著提高奥氏体的稳定性,可提高钢的强度、耐蚀性。但过多的N含量使钢中的氮化物和碳氮化物析出使钢的热塑性变坏,故确定N含量为0.06%~0.100%,优选为0.06%~0.09%。
Cu:是奥氏体形成元素,能显著降低奥氏体不锈钢的冷作硬化倾向,提高冷加工成型性能,但又显著降低钢的热加工性。因此确定Cu含量不高于0.3%,优选为0.05%~0.25%。
Co:为奥氏体形成元素,和铁的原子序数相邻,在γ-Fe中能形成无限置换固溶体,随着钴含量的增加,铁素体的数量减少,使材料更容易获得单一奥氏体,进而提高材料的低温性能。可以通过添加适量的钴元素来控制钢中δ铁素体的含量。因此加入适量的Co,其含量不高于0.5%,优选为0.1%~0.4%。
另一方面,本发明提供了一种液氢容器用奥氏体不锈钢中厚板的制造方法,包括:
(1)连铸坯加热及修磨
本发明采用的连铸坯可以是采用电炉+AOD+LF冶炼,经连铸得到的厚度为160~200mm、宽度为1000~2000mm的连铸坯,电炉+AOD+LF冶炼以及连铸工艺可参考现有技术中的相关方案,此处不做赘述。
将连铸得到的铸坯在温度不小于500℃(例如,500~520℃、520~540℃、540~560℃等)时装入加热炉进行第一次加热,第一次加热采用的温度是1240~1270℃,加热时间是为(30~35)min/10mm,即加热时间=(连铸坯厚度÷10mm)×(30~35)分钟,其中,连铸坯厚度的单位是mm。不小于500℃装炉的目的是为了降低加热所需的能耗并减小低温下第二相的析出,对铸坯在1240~1270℃下长时间加热的目的是使连铸过程中因元素偏析造成的高温δ铁素体尽量回溶至奥氏体中,使连铸坯组织较为均匀,温度高于1270℃或低于1240℃时,均不能达到良好的回溶目的。
将第一次加热后的连铸坯出炉在空气中进行自然冷却至300℃以下,然后采用粒度为16#的砂轮进行修磨将铸坯表面氧化皮修磨干净。再用粒度为20#的砂轮进行精修,修磨率为1.5~2%,目的是为了将长时间加热过程中材料表面因氧化造成晶间裂纹磨掉,以保证后续轧制的表面质量。
将修磨后的连铸坯进行第二次加热,采用的温度是1240~1270℃,加热时间按(12~15)min/10mm控制,即,加热时间=(连铸坯厚度÷10mm)×(12~15)分钟,其中,连铸坯厚度的单位是mm。该温度下长时间加热,使铸坯轧制时具有较好的流动性且将材料中的析出相进一步回溶,使铸坯尽量处于完全奥氏体状态。
(2)热轧轧制
对所述连铸坯在初轧机组上轧制,先采用15%的道次变形率将铸坯快速轧至到目标宽度,然后再轧制到厚度25~55mm。粗轧过程温度全程控制在1080℃以上,保证钢板有较好的流动性,并且可以防止钢板四边温度与中心温度相差太大产生边部缺陷。
将初轧机组生产的钢板快速送入精轧机组,保证开轧温度在1000℃以上,轧制过程中全程关闭冷却水保证钢带在轧制过程中一直处于高温状态,使钢板具有良好的流动性,所轧钢板能够保持较好的板形,最终轧至目标厚度。
(3)固溶处理
采用常化炉对热轧板进行固溶处理,将热轧板加热至1050℃~1070℃,处理时间是6~8min/mm,即,处理时间=连铸坯厚度×(6~8)分钟,其中,连铸坯厚度的单位是mm。
上述条件进行固溶处理,消除轧制应力并将轧制过程中产生析出物回溶,获得单一、均匀的奥氏体组织,进而保证材料的低温性能。
将固溶处理后钢板通过矫直、抛丸→酸洗钝化→研磨等工序,最终包装交库,具体工艺可参考现有技术中的相关方案,此处不做赘述。
通过成分设计、连铸坯长时高温加热和轧制钢板长时均质处理多工序共同作用,保证材料具有单一的奥氏体组织、较低的铁素体含量和液氢环境下优异的低温性能。
本发明通过合理设计元素组成,并匹配合适的制备工艺,从而得到的奥氏体不锈钢板材固溶态性能满足以下三个要求:①-196℃温度下冲击吸收能量≥150J,侧向膨胀量≥0.76mm;-253℃及以下温度冲击吸收能量≥120J,侧向膨胀量≥0.76mm。②-196℃温度下延伸率≥45%,-253℃及以下温度延伸率≥40%。③金相法测量材料铁素体含量不大于3%。从而能够很好地满足真空绝热液氢压力容器的结构加工、成形和焊接性能。
实施例
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。
首先对实施例中的测试方法进行说明如下:
屈服强度Rp0.2、抗拉强度Rm、断后伸长率A:采用棒状试样,按GB/T228.1、GB/T228.3和GB/T 228.4进行测定。
冲击吸收能量、侧向膨胀量:应取10mm×10mm×55mm的标准试样。当钢板不足以制取标准试样时,可采用7.5mm×10mm×55mm或5mm×10mm×55mm的小尺寸试样,按GB/T 229进行测定。
铁素体含量:保留钢板原厚度在任意部位采取机械切取50~80mm见方试样,试样的检验面为平行于钢板的纵截面,按照GB/T13305进行测定。
下述实施例1~4中采用的连铸坯是采用电炉+AOD+LF冶炼,经连铸得到的厚度为180mm、宽度为1250mm的连铸坯。
实施例1:
本实施例的奥氏体不锈钢板的元素组成如表1所示。
本实施例的奥氏体不锈钢板的制备过程如下:
(1)将连铸坯加热温度控制1250℃,总加热时间按照9h控制,自然冷却至280℃,经过16#砂轮修磨后再用20#砂轮修磨,修磨率1.5%。将修磨后的铸坯加热至1260℃,加热时间按270min控制。
(2)在初轧机上采用15%的道次变形率将连铸坯轧至2000mm宽后继续轧制到厚度42mm,粗轧过程温度全程在1100℃以上。精轧机组在温度为1030℃开轧,精轧过程全程不使用冷却水,轧至成品厚度13mm。
(3)采用常化炉对热轧板进行固溶处理,将热轧板加热至1060℃,处理时间是8min/mm。
将固溶处理后钢板通过矫直、抛丸→酸洗钝化→研磨等工序,最终包装交库。
实施例2:
本实施例的奥氏体不锈钢板的元素组成如表1所示。
本实施例的奥氏体不锈钢板的制备过程如下:
(1)将连铸坯加热温度控制1260℃,总加热时间按照10h控制,自然冷却至260℃,经过16#砂轮修磨后再用20#砂轮修磨,修磨率2.0%。将修磨后的铸坯加热至1265℃,加热时间按240min控制。
(2)在初轧机上采用15%的道次变形率将连铸坯轧至2200mm宽后继续轧制到厚度46mm,粗轧过程温度全程在1090℃以上。精轧机组在温度为1020℃开轧,精轧过程全程不使用冷却水,轧制成品厚度15mm。
(3)采用常化炉对热轧板进行固溶处理,将热轧板加热至1070℃,处理时间是7min/mm。
将固溶处理后钢板通过矫直、抛丸→酸洗钝化→研磨等工序,最终包装交库。
本实施例的奥氏体不锈钢板的铁素体形貌如图1所示。
实施例3:
本实施例的奥氏体不锈钢板的元素组成如表1所示。
本实施例的奥氏体不锈钢板的制备过程如下:
(1)将连铸坯加热温度控制1245℃,总加热时间按照10.5h控制,自然冷却至290℃,经过16#砂轮修磨后再用20#砂轮修磨,修磨率1.8%。将修磨后的铸坯加热至1255℃,加热时间按245min控制。
(2)在初轧机上采用15%的道次变形率将连铸坯轧至1800mm宽后继续轧制到厚度35mm,粗轧过程温度全程在1080℃以上。精轧机组在温度为1015℃开轧,精轧过程全程不使用冷却水,轧制成品厚度9mm。
(3)采用常化炉对热轧板进行固溶处理,将热轧板加热至1050℃,处理时间是6.5min/mm。
将固溶处理后钢板通过矫直、抛丸→酸洗钝化→研磨等工序,最终包装交库。
实施例4:
本实施例的奥氏体不锈钢板的元素组成如表1所示。
本实施例的奥氏体不锈钢板的制备过程如下:
(1)将连铸坯加热温度控制1270℃,总加热时间按照9h控制,自然冷却至285℃,经过16#砂轮修磨后再用20#砂轮修磨,修磨率1.9%。将修磨后的铸坯加热至1250℃,加热时间按260min控制。
(2)在初轧机上采用15%的道次变形率将连铸坯轧至1500mm宽后继续轧制到厚度28mm,粗轧过程温度全程在1085℃以上。精轧机组在温度为1025℃开轧,精轧过程全程不使用冷却水,轧制成品厚度8mm。
(3)采用常化炉对热轧板进行固溶处理,将热轧板加热至1055℃,处理时间是6min/mm。
将固溶处理后钢板通过矫直、抛丸→酸洗钝化→研磨等工序,最终包装交库。
对比例1:
对比例1的元素组成如表1所示,为GB/T24511中的S31603,厚度为16mm。
对比例1的奥氏体不锈钢板的铁素体形貌如图1所示。
对比例2:
对比例2的元素组成如表1所示,为GB/T24511中的S31608,厚度为16mm。
表1
C | Si | Mn | Cr | Ni | Mo | N | P | S | Cu | Co | Δ | Ms(℃) | |
实施例1 | 0.064 | 0.51 | 1.29 | 16.78 | 11.20 | 2.08 | 0.068 | 0.022 | 0.001 | 0.067 | 0.272 | 2.07 | -354.8 |
实施例2 | 0.060 | 0.52 | 1.29 | 16.70 | 11.10 | 2.08 | 0.066 | 0.023 | 0.001 | 0.088 | 0.325 | 1.84 | -337.4 |
实施例3 | 0.069 | 0.48 | 1.32 | 16.72 | 11.17 | 2.14 | 0.072 | 0.020 | 0.001 | 0.066 | 0.167 | 2.24 | -366.0 |
实施例4 | 0.059 | 0.52 | 1.25 | 16.76 | 11.08 | 2.13 | 0.076 | 0.021 | 0.001 | 0.104 | 0.179 | 1.76 | -351.1 |
对比例1 | 0.023 | 0.49 | 1.17 | 16.02 | 10.01 | 2.64 | 0.042 | 0.028 | 0.001 | -- | -- | -0.62 | -133.2 |
对比例2 | 0.035 | 0.51 | 1.15 | 17.26 | 10.10 | 2.45 | 0.034 | 0.030 | 0.001 | -- | -- | -0.16 | -198.9 |
注:Δ=Ni+0.5×Mn+35×C-0.0833×(Cr+1.5Mo-20)2-12;
Ms(℃)={75×(14.6-Cr)+110×(8.9-Ni)+60×(1.33-Mn)+50×(0.47-Si)+3000×[0.068-(C+N)]-32}/1.8
对实施例1~4和对比例1~2的性能进行检测,结果如表2和表3所示。
表2
表3
结合表2和表3的数据以及图1与图2,可以看出,本发明的不锈钢材料的低温延伸率、低温冲击吸收能量和侧向膨胀量、铁素体含量等关键性能参数明显优于常规S31603和S31608,在低温环境下材料不容易发生马氏体相变,保持了较好的低温性能,可以满足液氢环境下的应用要求。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的替代、修饰、组合、改变、简化等,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种奥氏体不锈钢中厚板,其特征在于,以重量百分比计包括:C 0.050%~0.080%,Si 0.40%~0.75%,Mn 1.0%~1.7%,Cr 16.0%~17.0%,Ni 10.5%~11.50%,Mo 2.0%~2.5%,P≤0.030%,S≤0.002%,N 0.06%~0.100%,0≤Cu≤0.3%,0≤Co≤0.5%,其余为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢中厚板,其特征在于,Ni+0.5×Mn+35×C-0.0833×(Cr+1.5×Mo-20)2-12>0,
{75×(14.6-Cr)+110×(8.9-Ni)+60×(1.33-Mn)+50×(0.47-Si)+3000×[0.068-(C+N)]-32}/1.8≤-254℃。
3.根据权利要求1或2所述的奥氏体不锈钢中厚板,其特征在于,以重量百分比计包括:C 0.055%~0.075%,Si 0.40%~0.6%,Mn 1.2%~1.5%,Cr 16.5%~16.8%,Ni 11%~11.3%,Mo 2.0%~2.3%,P≤0.025%,S≤0.0015%,N 0.06%~0.09%,Cu 0.05%~0.25%,Co 0.1%~0.4%,其余为Fe和不可避免的杂质。
4.根据权利要求3所述的奥氏体不锈钢中厚板,其特征在于,Ni+0.5×Mn+35×C-0.0833×(Cr+1.5×Mo-20)2-12>0.5,
{75×(14.6-Cr)+110×(8.9-Ni)+60×(1.33-Mn)+50×(0.47-Si)+3000×[0.068-(C+N)]-32}/1.8≤-273℃。
5.一种权利要求1~4任一项所述的奥氏体不锈钢中厚板的制备方法,其特征在于,包括:
(1)对连铸坯进行第一次加热、修磨和第二次加热,得到中间坯;
(2)对中间坯进行热轧轧制,得到目标厚度的热轧板;
(3)将热轧板加热至1050~1070℃进行固溶处理。
6.根据权利要求5所述制备方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述第一次加热的温度是1240~1270℃,加热时间是为(30~35)min/10mm;所述第二次加热的温度是1240~1270℃,加热时间是为(12~15)min/10mm。
7.根据权利要求5所述制备方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述修磨的修磨率为1.5~2%。
8.根据权利要求5所述制备方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述热轧轧制包括粗轧和精轧,所述粗轧的目标厚度是25~55mm,温度不低于1080℃;所述精轧的开轧温度不低于1000℃。
9.根据权利要求5所述制备方法,其特征在于,在步骤(3)中,固溶处理是6~8min/mm。
10.权利要求1~4任一项所述的奥氏体不锈钢中厚板在制备液氢容器中的用途。
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