CN116288073B - 高耐蚀含碲不锈钢 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种高耐蚀含碲不锈钢，涉及冶金领域。高耐蚀含碲不锈钢的制备方法包括依次进行的转炉冶炼、LF精炼、连铸和热处理；所述热处理包括：在1040℃‑1050℃下固溶处理30min‑35min后空冷，然后加热至480℃‑500℃进行时效处理，保温60min‑70min，随后空冷。本申请针对含Te不锈钢的热处理工艺问题，在提供极佳的Te含量配比工艺的同时，对含Te钢进行热处理，提出一种高效、低成本的Te处理方案，全面提高不锈钢的服役性能。

Description

高耐蚀含碲不锈钢
技术领域
本申请涉及冶金领域，尤其涉及一种高耐蚀含碲不锈钢。
背景技术
随着不锈钢服役环境的日益复杂，对不锈钢的耐蚀性能提出了更高的要求。在实际应用中，不锈钢的使用寿命受到钢表面钝化膜的稳定性和夹杂物的耐蚀性影响。夹杂物往往作为钢中主要的腐蚀诱发源，对钢材的腐蚀性能有着重要的影响。夹杂物在腐蚀溶解过程中产生的腐蚀坑，会促进腐蚀反应加剧进行，对钢表面的钝化膜造成破坏，形成连锁反应产生严重危害。经过碲处理的不锈钢会生成Te-S-Mn复合夹杂物，Te处理可以通过影响夹杂物的形貌、尺寸，降低不锈钢的点蚀萌发的风险。对含Te钢进行热处理之后，会通过影响钢中的元素分布，提高夹杂物和基体的耐蚀性以及钝化膜的电化学特性。但目前尚未有与含Te不锈钢相匹配的热处理工艺。通过对含Te不锈钢进行热处理，有利于突破传统工艺的限制，提高钢材的耐腐蚀性能。因此，热处理工艺对于指导新型耐蚀含Te不锈钢生产过程具有重要的意义。
专利文献CN112795848B公开了一种易切削耐腐蚀钢及其制备方法，该专利文献通过对易切削钢进行碲处理，保证具有较佳的成分配比时，使易切削耐腐蚀钢具有综合最佳的易切削性能和耐腐蚀性能，但未提供钢材后续的热处理工艺，这使得钢材的生产受到了一定的限制。
专利文献CN 115110008B公开了抗点蚀马氏体硬化不锈钢，该专利文献通过控制钢中的Te含量提高马氏体不锈钢的耐腐蚀性能，但不锈钢的生产仅仅考虑了钢中的Te含量的变化，未提供与Te处理相匹配的热处理工艺手段，使不锈钢的生产受到限制。
发明内容
本申请的目的在于提供一种高耐蚀含碲不锈钢，以解决上述问题。
为实现以上目的，本申请采用以下技术方案：
一种高耐蚀含碲不锈钢，以质量百分比计算，包括：C：0.035%-0.041%、Mn：0.50%-0.55%、Si：0.40%-0.45%、P：0.015%-0.020%、Te：0.02%-0.06%、S：0.02%-0.03%、Ni：4.0%-4.1%、Cr：13.5%-14.0%、Cu：3.0%-3.1%、Mo：0.020%-0.030%、V：0.070%-0.080%、Nb：0.20%-0.25%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；
所述高耐蚀含碲不锈钢的制备方法包括依次进行的转炉冶炼、LF精炼、连铸和热处理；所述热处理包括：在1040℃-1050℃下固溶处理30min-35min后空冷，然后加热至480℃-500℃进行时效处理，保温60min-70min，随后空冷。
优选地，ω[Te]/ω[S]=1-2。
优选地，所述转炉冶炼之前，铁水中P含量小于等于0.05%、S含量小于等于0.03%。
优选地，所述转炉冶炼全程进行氩气底吹。
优选地，所述转炉冶炼出钢时向钢包中加入镍矿合金5000kg/t-5125kg/t、铬矿石370kg/t-480kg/t；所述镍矿合金中Ni含量为0.7%-0.8%，所述铬矿石中Cr2O3含量为32%-40%。
优选地，所述转炉冶炼根据火焰明亮程度预测剩余碳含量，停吹测温取样，决定补吹时间，控制终点碳含量在要求范围内。
优选地，所述LF精炼的时间为40min-50min。
优选地，所述LF精炼的过程中加生石灰560kg/炉-590kg/炉、化渣剂180kg/炉-220kg/炉。
优选地，所述LF精炼的过程中，加入纯碲包芯线，对钢液取样，根据对取样钢液中的Te的含量分析结果，补充纯碲线，使钢液中Te的含量达到目标。
优选地，所述连铸的拉速为0.22m/min-0.26m/min，连浇炉过热度为30℃-40℃。
与现有技术相比，本申请的有益效果包括：
本申请提供的高耐蚀含碲不锈钢，针对含Te不锈钢的热处理工艺问题，在提供极佳的Te含量配比工艺的同时，对含Te钢进行热处理，提出一种高效、低成本的Te处理方案，全面提高不锈钢的服役性能。不锈钢表面钝化膜的稳定性和夹杂物的耐蚀性影响着钢的使用寿命；不锈钢的局部腐蚀通常起源于钢中夹杂物等高活性位点，钝化膜的破坏会诱发钢材的局部腐蚀。钝化膜破裂和局部钝化膜缺陷有关，夹杂物的溶解会导致钝化膜破坏。通过Te处理对不锈钢中的夹杂物进行改性，有利于突破传统工艺的限制，提高钢材的耐腐蚀性能。向钢中加入适量的Te以后，钢材的耐蚀性得到提升。但是不锈钢的耐蚀性往往受到Te含量的限制。通过对不锈钢进行热处理可以显著减少钢表面的组织缺陷，提高不锈钢的耐腐蚀性。对含Te不锈钢进行热处理，有利于突破传统工艺的限制，进一步提高钢材的耐腐蚀性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对本申请范围的限定。
图1为实施例1中钢中夹杂物形貌；
图2为实施例1中钢中透射电镜图；
图3为对比例1中钢透射电镜图；
图4为对比例3中钢中夹杂物形貌。
具体实施方式
如本文所用之术语：
“由……制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
连接词“由……组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由……组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1～5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
在这些实施例中，除非另有指明，所述的份和百分比均按质量计。
“质量份”指表示多个组分的质量比例关系的基本计量单位，1份可表示任意的单位质量，如可以表示为1g，也可表示2.689g等。假如我们说A组分的质量份为a份，B组分的质量份为b份，则表示A组分的质量和B组分的质量之比a：b。或者，表示A组分的质量为aK，B组分的质量为bK（K为任意数，表示倍数因子）。不可误解的是，与质量份数不同的是，所有组分的质量份之和并不受限于100份之限制。
“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)。
一种高耐蚀含碲不锈钢，以质量百分比计算，包括：C：0.035%-0.041%、Mn：0.50%-0.55%、Si：0.40%-0.45%、P：0.015%-0.020%、Te：0.02%-0.06%、S：0.02%-0.03%、Ni：4.0%-4.1%、Cr：13.5%-14.0%、Cu：3.0%-3.1%、Mo：0.020%-0.030%、V：0.070%-0.080%、Nb：0.20%-0.25%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；
所述高耐蚀含碲不锈钢的制备方法包括依次进行的转炉冶炼、LF精炼、连铸和热处理；所述热处理包括：在1040℃-1050℃下固溶处理30min-35min后空冷，然后加热至480℃-500℃进行时效处理，保温60min-70min，随后空冷。
C对钢材的耐蚀性有很大的影响，固溶于钢中的碳容易于与铬形成碳化物析出相，使钢对晶间腐蚀、点腐蚀的敏感性急剧上升，增加了钢材腐蚀萌发的风险。适当降低钢中的C含量，可以显著提高钢材的耐腐蚀性。
Mn可改善耐高温强度，锰在不锈钢中可以使钢材的腐蚀性和耐氧化性下降，因此应控制Mn在钢中的成分范围。
P可以作为合金元素提高钢材耐蚀性，但是在钢中也容易造成冷脆。不锈钢中主要依靠Cr元素使钢表面形成稳定的钝化膜。因此，在不锈钢中，P含量可以适当降低。在不影响钢材耐腐蚀性的前提下提高钢材的耐腐蚀性能。
Te是表面活性元素，适量的Te可以改善MnS的形貌提高钢材的切削性能与耐腐蚀性能。
S元素会显著降低不锈钢的耐腐蚀性能，增加基体的腐蚀敏感性。在钢中，MnS往往是腐蚀萌发的起始位置，增加不锈钢腐蚀萌发的风险。
Cr是不锈钢提升耐蚀性能的重要元素，对钢材的腐蚀电位有着较大的影响。Cr在钢中可有效提升材料的腐蚀电位，增加铬含量，对提高不锈钢对氧化性酸的耐腐蚀性极为有效，同时也使耐点腐蚀性提高。铬与氧结合能生成耐腐蚀的Cr2O3钝化膜，是不锈钢保持耐蚀性的基本元素之一。
Cu在耐腐蚀方面，可以增加材料对非氧化性酸的耐腐蚀性，减少对点腐蚀的敏感性。使不锈钢具有良好的塑性，以及优良的冷加工性能。
Mo能使不锈钢的基体强化，并提高不锈钢的高温强度和蠕变性能。钼的加入使不锈钢的钝化膜稳定，能提高耐腐蚀性。特别在氯化物溶液中，钼能改善耐点腐蚀的性能，并有效地抑制缝隙腐蚀。
Nb和V可以使不锈钢基体强化，通过细晶强化和沉淀强化作用提高基体的强度。
可选的，高耐蚀含碲不锈钢，以质量百分比计算，C含量可以为0.035%、0.036%、0.037%、0.038%、0.039%、0.040%、0.041%或者0.035%-0.041%之间的任一值；Mn含量可以为0.50%、0.51%、0.52%、0.53%、0.54%、0.55%或者0.50%-0.55%之间的任一值；Si含量可以为0.40%、0.41%、0.42%、0.43%、0.44%、0.45%或者0.40%-0.45%之间的任一值；P含量可以为0.015%、0.016%、0.017%、0.018%、0.019%、0.020%或者0.015%-0.020%之间的任一值；Te含量可以为0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%或者0.02%-0.06%之间的任一值；S含量可以为0.02%、0.021%、0.022%、0.023%、0.024%、0.025%、0.026%、0.027%、0.028%、0.029%、0.03%或者0.02%-0.03%之间的任一值；Ni含量可以为4.0%、4.01%、4.02%、4.03%、4.04%、4.05%、4.06%、4.07%、4.08%、4.09%、4.1%或者4.0%-4.1%之间的任一值；Cr含量可以为13.5%、13.6%、13.7%、13.8%、13.9%、14.0%或者13.5%-14.0%之间的任一值；Cu含量可以为3.0%、3.01%、3.02%、3.03%、3.04%、3.05%、3.06%、3.07%、3.08%、3.09%、3.1%或者3.0%-3.1%之间的任一值；Mo含量可以为0.020%、0.021%、0.022%、0.023%、0.024%、0.025%、0.026%、0.027%、0.028%、0.029%、0.030%或者0.020%-0.030%之间的任一值；V含量可以为0.070%、0.071%、0.072%、0.073%、0.074%、0.075%、0.076%、0.077%、0.078%、0.079%、0.080%或者0.070%-0.080%之间的任一值；Nb含量可以为0.20%、0.21%、0.22%、0.23%、0.24%、0.25%或者0.20%-0.25%之间的任一值。
热处理过程中，固溶处理的温度可以为1040℃、1041℃、1042℃、1043℃、1044℃、1045℃、1046℃、1047℃、1048℃、1049℃、1050℃或者1040℃-1050℃之间的任一值，时间可以为30min、31min、32min、33min、34min、35min或者30min-35min之间的任一值；时效处理加热至480℃、490℃、500℃或者480℃-500℃之间的任一值，保温时间可以为60min、65min、70min或者60min-70min之间的任一值。
在一个可选的实施方式中，ω[Te]/ω[S]=1-2。
可选的，ω[Te]/ω[S]可以为1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2或者1-2之间的任一值。
在一个可选的实施方式中，所述转炉冶炼之前，铁水中P含量小于等于0.05%、S含量小于等于0.03%。
冶炼可以用电炉，选择含硫含量高的废钢作为原料，可节约加碲的成本。可以推广应用至汽车配件，压力容器（化工机械，化工装备）等的生产。
在一个可选的实施方式中，所述转炉冶炼全程进行氩气底吹。
在一个可选的实施方式中，所述转炉冶炼出钢时向钢包中加入镍矿合金5000kg/t-5125kg/t、铬矿石370kg/t-480kg/t；所述镍矿合金中Ni含量为0.7%-0.8%，所述铬矿石中Cr2O3含量为32%-40%。
可选的，镍矿合金的加入量可以为5000kg/t、5010kg/t、5020kg/t、5030kg/t、5040kg/t、5050kg/t、5060kg/t、5070kg/t、5080kg/t、5090kg/t、5100kg/t、5110kg/t、5120kg/t、5125kg/t或者5000kg/t-5125kg/t之间的任一值，铬矿石的加入量可以为370kg/t、380kg/t、390kg/t、400kg/t、410kg/t、420kg/t、430kg/t、440kg/t、450kg/t、460kg/t、470kg/t、480kg/t或者370kg/t-480kg/t之间的任一值。所述镍矿合金中Ni含量可以为0.7%、0.75%、0.8%或者0.7%-0.8%之间的任一值，所述铬矿石中Cr2O3含量可以为32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%或者32%-40%之间的任一值。
在一个可选的实施方式中，所述转炉冶炼根据火焰明亮程度预测剩余碳含量，停吹测温取样，决定补吹时间，控制终点碳含量在要求范围内。
在一个可选的实施方式中，所述LF精炼的时间为40min-50min。
可选的，所述LF精炼的时间可以为40min、45min、50min或者40min-50min之间的任一值。
在一个可选的实施方式中，所述LF精炼的过程中加生石灰560kg/炉-590kg/炉、化渣剂180kg/炉-220kg/炉。
LF精炼的过程中及时调整渣况，并保证精炼渣良好的流动性。
可选的，所述LF精炼的过程中加生石灰的量可以为560kg/炉、570kg/炉、580kg/炉、590kg/炉或者560kg/炉-590kg/炉之间的任一值，加化渣剂的量可以为180kg/炉、190kg/炉、200kg/炉、210kg/炉、220kg/炉或者180kg/炉-220kg/炉之间的任一值。
在一个可选的实施方式中，所述LF精炼的过程中，加入纯碲包芯线，对钢液取样，根据对取样钢液中的Te的含量分析结果，补充纯碲线，使钢液中Te的含量达到目标。
在一个可选的实施方式中，所述连铸的拉速为0.22m/min-0.26m/min，连浇炉过热度为30℃-40℃。
在保证不拉漏钢的前提下，加大冷却速度以最大限度降低硫偏析。
可选的，所述连铸的拉速可以为0.22m/min、0.23m/min、0.24m/min、0.25m/min、0.26m/min或者0.22m/min-0.26m/min之间的任一值，连浇炉过热度可以为30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃或者30℃-40℃之间的任一值。
下面将结合具体实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
本实施例提供一种高耐蚀含Te不锈钢，成分（wt%）为：C：0.035%、Mn：0.55%、Si：0.40%、P：0.018%、Te：0.02%、S：0.02%、Ni：4.0、Cr：13.8%、Cu：3.0%、Mo：0.030%、V：0.070%、Nb：0.25%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。其中，ω[Te]/ω[S]：1。
工艺方法：不锈钢采用的冶炼工艺流程：转炉→LF→连铸→热处理。
转炉冶炼：入转炉前的铁水先进行预脱磷，控制入转炉的磷含量。入转炉前的铁水残余元素成分：P：0.05%、S：0.03%。全程氩气底吹，高拉补吹。出钢时向钢包中加入镍矿合金[w(Ni)：0.7%]：5000kg/t、铬矿石[w(Cr2O3)：32%]：480kg/t。根据火焰明亮程度预测剩余碳含量，停吹测温取样，决定补吹时间，控制终点碳含量在要求范围内。
LF精炼：LF精炼时间：40min。加石灰：590kg/炉、化渣剂（20％的石灰和80％的铁矿粉）220kg/炉，及时调整渣况，并保证精炼渣良好的流动性。加入纯碲包芯线，对钢液取样。根据对取样钢液中的Te的含量分析结果，补充纯碲线，使钢液中Te的含量达到目标。
连铸：拉速：0.26m/min。连浇炉过热度：30℃。在保证不拉漏钢的前提下，加大冷却速度以最大限度降低硫偏析。
热处理：样品在1040℃下固溶处理30min后空冷。然后加热至480℃时效处理，保温1小时，随后空冷。
所得钢中夹杂物形貌照片如图1所示，所得钢的透射电镜图如图2所示（右侧（b）为左侧（a）的局部放大图）。
实施例2
本实施例提供一种高耐蚀含Te不锈钢，成分（wt%）为：C：0.035%、Mn：0.55%、Si：0.40%、P：0.018%、Te：0.03%、S：0.02%、Ni：4.0、Cr：13.8%、Cu：3.0%、Mo：0.030%、V：0.070%、Nb：0.25%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。其中，ω[Te]/ω[S]：1.5。
工艺方法：不锈钢采用的冶炼工艺流程：转炉→LF→连铸→热处理。
转炉冶炼：入转炉前的铁水先进行预脱磷，控制入转炉的磷含量。入转炉前的铁水残余元素成分：P：0.05%、S：0.03%。全程氩气底吹，高拉补吹。出钢时向钢包中加入镍矿合金[w(Ni)：0.7%]：5000kg/t、铬矿石[w(Cr2O3)：32%]：480kg/t。根据火焰明亮程度预测剩余碳含量，停吹测温取样，决定补吹时间，控制终点碳含量在要求范围内。
LF精炼：LF精炼时间：40min。加石灰：590kg/炉、化渣剂（20％的石灰和80％的铁矿粉）220kg/炉，及时调整渣况，并保证精炼渣良好的流动性。加入纯碲包芯线，对钢液取样。根据对取样钢液中的Te的含量分析结果，补充纯碲线，使钢液中Te的含量达到目标。
连铸：拉速：0.26m/min。连浇炉过热度：30℃。在保证不拉漏钢的前提下，加大冷却速度以最大限度降低硫偏析。
热处理：样品在1040℃下固溶处理30min后空冷。然后加热至480℃时效处理，保温1小时，随后空冷。
实施例3
本实施例提供一种高耐蚀含Te不锈钢，成分（wt%）为：C：0.035%、Mn：0.55%、Si：0.40%、P：0.018%、Te：0.04%、S：0.02%、Ni：4.0、Cr：13.8%、Cu：3.0%、Mo：0.030%、V：0.070%、Nb：0.25%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。其中，ω[Te]/ω[S]：2。
工艺方法：不锈钢采用的冶炼工艺流程：转炉→LF→连铸→热处理。
转炉冶炼：入转炉前的铁水先进行预脱磷，控制入转炉的磷含量。入转炉前的铁水残余元素成分：P：0.05%、S：0.03%。全程氩气底吹，高拉补吹。出钢时向钢包中加入镍矿合金[w(Ni)：0.7%]：5000kg/t、铬矿石[w(Cr2O3)：32%]：480kg/t。根据火焰明亮程度预测剩余碳含量，停吹测温取样，决定补吹时间，控制终点碳含量在要求范围内。
LF精炼：LF精炼时间：40min。加石灰：590kg/炉、化渣剂（20％的石灰和80％的铁矿粉）220kg/炉，及时调整渣况，并保证精炼渣良好的流动性。加入纯碲包芯线，对钢液取样。根据对取样钢液中的Te的含量分析结果，补充纯碲线，使钢液中Te的含量达到目标。
连铸：拉速：0.26m/min。连浇炉过热度：30℃。在保证不拉漏钢的前提下，加大冷却速度以最大限度降低硫偏析。
热处理：样品在1040℃下固溶处理30min后空冷。然后加热至480℃时效处理，保温1小时，随后空冷。
对比例1
本对比例提供一种高耐蚀含Te不锈钢，成分（wt%）为：C：0.035%、Mn：0.55%、Si：0.40%、P：0.018%、Te：0.03%、S：0.02%、Ni：4.0、Cr：13.8%、Cu：3.0%、Mo：0.030%、V：0.070%、Nb：0.25%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。其中，ω[Te]/ω[S]：1.5。
工艺方法：不锈钢采用的冶炼工艺流程：转炉→LF→连铸→热处理。
转炉冶炼：入转炉前的铁水先进行预脱磷，控制入转炉的磷含量。入转炉前的铁水残余元素成分：P：0.05%、S：0.03%。全程氩气底吹，高拉补吹。出钢时向钢包中加入镍矿合金[w(Ni)：0.7%]：5000kg/t、铬矿石[w(Cr2O3)：32%]：480kg/t。根据火焰明亮程度预测剩余碳含量，停吹测温取样，决定补吹时间，控制终点碳含量在要求范围内。
LF精炼：LF精炼时间：40min。加石灰：590kg/炉、化渣剂（20％的石灰和80％的铁矿粉）220kg/炉，及时调整渣况，并保证精炼渣良好的流动性。加入纯碲包芯线，对钢液取样。根据对取样钢液中的Te的含量分析结果，补充纯碲线，使钢液中Te的含量达到目标。
连铸：拉速：0.26m/min。连浇炉过热度：30℃。在保证不拉漏钢的前提下，加大冷却速度以最大限度降低硫偏析。
所得钢的透射电镜图如图3所示（右侧（b）为左侧（a）的局部放大图）。
对比例2
本对比例提供一种高耐蚀含Te不锈钢，成分（wt%）为：C：0.035%、Mn：0.55%、Si：0.40%、P：0.018%、Te：0.03%、S：0.02%、Ni：4.0、Cr：13.8%、Cu：3.0%、Mo：0.030%、V：0.070%、Nb：0.25%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。其中，ω[Te]/ω[S]：1.5。
工艺方法：不锈钢采用的冶炼工艺流程：转炉→LF→连铸→热处理。
转炉冶炼：入转炉前的铁水先进行预脱磷，控制入转炉的磷含量。入转炉前的铁水残余元素成分：P：0.05%、S：0.03%。全程氩气底吹，高拉补吹。出钢时向钢包中加入镍矿合金[w(Ni)：0.7%]：5000kg/t、铬矿石[w(Cr2O3)：32%]：480kg/t。根据火焰明亮程度预测剩余碳含量，停吹测温取样，决定补吹时间，控制终点碳含量在要求范围内。
LF精炼：LF精炼时间：40min。加石灰：590kg/炉、化渣剂（20％的石灰和80％的铁矿粉）220kg/炉，及时调整渣况，并保证精炼渣良好的流动性。加入纯碲包芯线，对钢液取样。根据对取样钢液中的Te的含量分析结果，补充纯碲线，使钢液中Te的含量达到目标。
连铸：拉速：0.26m/min。连浇炉过热度：30℃。在保证不拉漏钢的前提下，加大冷却速度以最大限度降低硫偏析。
热处理：样品在1100℃下固溶处理30min后空冷。然后加热至550℃时效处理，保温1小时，随后空冷。
对比例3
本对比例提供一种高耐蚀含Te不锈钢，成分（wt%）为：C：0.035%、Mn：0.55%、Si：0.40%、P：0.018%、S：0.02%、Ni：4.0、Cr：13.8%、Cu：3.0%、Mo：0.030%、V：0.070%、Nb：0.25%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。
工艺方法：不锈钢采用的冶炼工艺流程：转炉→LF→连铸→热处理。
转炉冶炼：入转炉前的铁水先进行预脱磷，控制入转炉的磷含量。入转炉前的铁水残余元素成分：P：0.05%、S：0.03%。全程氩气底吹，高拉补吹。出钢时向钢包中加入镍矿合金[w(Ni)：0.7%]：5000kg/t、铬矿石[w(Cr2O3)：32%]：480kg/t。根据火焰明亮程度预测剩余碳含量，停吹测温取样，决定补吹时间，控制终点碳含量在要求范围内。
LF精炼：LF精炼时间：40min。加石灰：590kg/炉、化渣剂（20％的石灰和80％的铁矿粉）220kg/炉，及时调整渣况，并保证精炼渣良好的流动性。
连铸：拉速：0.26m/min。连浇炉过热度：30℃。在保证不拉漏钢的前提下，加大冷却速度以最大限度降低硫偏析。
热处理：样品在1040℃下固溶处理30min后空冷。然后加热至480℃时效处理，保温1小时，随后空冷。
所得钢中夹杂物形貌照片如图4所示。
对比例4
本对比例提供一种高耐蚀含Te不锈钢，成分（wt%）为：C：0.035%、Mn：0.55%、Si：0.40%、P：0.018%、Te：0.06%、S：0.02%、Ni：4.0、Cr：13.8%、Cu：3.0%、Mo：0.030%、V：0.070%、Nb：0.25%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。其中，ω[Te]/ω[S]：3。
工艺方法：不锈钢采用的冶炼工艺流程：转炉→LF→连铸→热处理。
转炉冶炼：入转炉前的铁水先进行预脱磷，控制入转炉的磷含量。入转炉前的铁水残余元素成分：P：0.05%、S：0.03%。全程氩气底吹，高拉补吹。出钢时向钢包中加入镍矿合金[w(Ni)：0.7%]：5000kg/t、铬矿石[w(Cr2O3)：32%]：480kg/t。根据火焰明亮程度预测剩余碳含量，停吹测温取样，决定补吹时间，控制终点碳含量在要求范围内。
LF精炼：LF精炼时间：40min。加石灰：590kg/炉、化渣剂（20％的石灰和80％的铁矿粉）220kg/炉，及时调整渣况，并保证精炼渣良好的流动性。加入纯碲包芯线，对钢液取样。根据对取样钢液中的Te的含量分析结果，补充纯碲线，使钢液中Te的含量达到目标。
连铸：拉速：0.26m/min。连浇炉过热度：30℃。在保证不拉漏钢的前提下，加大冷却速度以最大限度降低硫偏析。
热处理：样品在1040℃下固溶处理30min后空冷。然后加热至480℃时效处理，保温1小时，随后空冷。
对比例5
本对比例提供一种高耐蚀含Te不锈钢，成分（wt%）为：C：0.070%、Mn：0.55%、Si：0.40%、P：0.018%、Te：0.03%、S：0.02%、Ni：4.0、Cr：13.8%、Cu：3.0%、Mo：0.030%、V：0.070%、Nb：0.25%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。其中，ω[Te]/ω[S]：1.5。
工艺方法：不锈钢采用的冶炼工艺流程：转炉→LF→连铸→热处理。
转炉冶炼：入转炉前的铁水先进行预脱磷，控制入转炉的磷含量。入转炉前的铁水残余元素成分：P：0.05%、S：0.03%。全程氩气底吹，高拉补吹。出钢时向钢包中加入镍矿合金[w(Ni)：0.7%]：5000kg/t、铬矿石[w(Cr2O3)：32%]：480kg/t。根据火焰明亮程度预测剩余碳含量，停吹测温取样，决定补吹时间，控制终点碳含量在要求范围内。
LF精炼：LF精炼时间：40min。加石灰：590kg/炉、化渣剂（20％的石灰和80％的铁矿粉）220kg/炉，及时调整渣况，并保证精炼渣良好的流动性。加入纯碲包芯线，对钢液取样。根据对取样钢液中的Te的含量分析结果，补充纯碲线，使钢液中Te的含量达到目标。
连铸：拉速：0.26m/min。连浇炉过热度：30℃。在保证不拉漏钢的前提下，加大冷却速度以最大限度降低硫偏析。
热处理：样品在1040℃下固溶处理30min后空冷。然后加热至480℃时效处理，保温1小时，随后空冷。
对比例6
本对比例提供一种高耐蚀含Te不锈钢，成分（wt%）为：C：0.035%、Mn：0.55%、Si：0.40%、P：0.025%、Te：0.03%、S：0.02%、Ni：4.0、Cr：13.8%、Cu：3.0%、Mo：0.030%、V：0.070%、Nb：0.25%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。其中，ω[Te]/ω[S]：1.5。
工艺方法：不锈钢采用的冶炼工艺流程：转炉→LF→连铸→热处理。
转炉冶炼：入转炉前的铁水先进行预脱磷，控制入转炉的磷含量。入转炉前的铁水残余元素成分：P：0.09%、S：0.03%。全程氩气底吹，高拉补吹。出钢时向钢包中加入镍矿合金[w(Ni)：0.7%]：5000kg/t、铬矿石[w(Cr2O3)：32%]：480kg/t。根据火焰明亮程度预测剩余碳含量，停吹测温取样，决定补吹时间，控制终点碳含量在要求范围内。
LF精炼：LF精炼时间：40min。加石灰：590kg/炉、化渣剂（20％的石灰和80％的铁矿粉）220kg/炉，及时调整渣况，并保证精炼渣良好的流动性。加入纯碲包芯线，对钢液取样。根据对取样钢液中的Te的含量分析结果，补充纯碲线，使钢液中Te的含量达到目标。
连铸：拉速：0.26m/min。连浇炉过热度：30℃。在保证不拉漏钢的前提下，加大冷却速度以最大限度降低硫偏析。
热处理：样品在1100℃下固溶处理30min后空冷。然后加热至550℃时效处理，保温1小时，随后空冷。
各实施例和对比例所得钢的夹杂物平均尺寸统计结果如表1所示：
表1各实施例和对比例所得钢的夹杂物平均尺寸
对比实验分析：
对比例1与实施例1、2、3相比较，对比例1未进行热处理，钢材的点蚀电位降低，钢材的耐腐蚀性降低。与实施例1相比较，从透射电镜图中可以看出对比例1钢的马氏体板条较宽，位错密度较高，增加了钢材腐蚀的倾向。
对比例2与实施例1、2、3相比较，对比例2未选用较佳热处理工艺，钢材的维钝电流密度增加，钢材的耐腐蚀性降低。
对比例3与实施例1、2、3相比较，对比例3未进行碲处理，钢材的点蚀电位降低，夹杂物尺寸较大，钢材的耐腐蚀性降低。与实施例1相比较，从夹杂物扫描图中可以看出对比例3钢的的夹杂物为MnS，容易引发钢材的局部腐蚀，增加了钢材腐蚀萌发的风险。
对比例4与实施例1、2、3相比较，对比例4加入了过量的碲，钢材的点蚀电位降低，夹杂物尺寸较大，钢材的耐腐蚀性降低。
对比例5与实施例1、2、3相比较，对比例5加入了过量的碳，增加了钢材腐蚀萌发的风险，钢材的点蚀电位降低，钢材的耐腐蚀性降低。
对比例6与实施例1、2、3相比较，对比例6加入了过量的磷，钢材的低温冲击韧性降低，增加了钢材发生的冷脆的风险。
本申请提供的高耐蚀含Te不锈钢具有以下优势：
1、碲处理后可以使不锈钢中生成Te-S-Mn复合夹杂物，对不锈钢中的夹杂物进行改性，有利于降低夹杂物的尺寸，降低夹杂物腐蚀风险。向钢中加入适量的Te以后，钢材的耐蚀性得到提升。
2、对含Te不锈钢进行热处理可以显著减少钢表面的组织缺陷，降低位错密度，提高不锈钢的耐腐蚀性。对含Te不锈钢进行热处理，有利于突破传统工艺的限制，进一步提高钢材的耐腐蚀性能。热处理后不锈钢中的马氏体板条变宽，这降低了不锈钢的位错密度。位错周围的晶格发生畸变，即位错区域表面应变能较大，因此位错区域容易与腐蚀剂发生化学反应，首先被腐蚀。位错密度越高，基体发生腐蚀的风险越高。热处理后，夹杂物的尺寸略有减小。一般而言小尺寸的夹杂物，诱发钢材腐蚀萌发的可能会显著降低。小尺寸的夹杂物脱落后，不容易形成自催化电池，从而延缓钢材的腐蚀进程。而大尺寸的夹杂物在腐蚀过程中溶解脱落后，会在钢表面形成稳定的氧浓度池。氧浓度池的存在会继续加速腐蚀的进行，对钢基体造成严重的破坏。
3.生产一种低C、低P、少Cr的含Te钢，在降低钢材生产成本的同时，可以进一步提高钢材的耐腐蚀性和低温冲击韧性。我国的铬矿资源相对短缺，通过热处理含Te钢，在不降低钢材耐蚀性能的同时，减少钢中的Cr含量从而降低成本。控制钢中的C含量，可以减弱催化电池的作用，提高点蚀电位，减弱钢材腐蚀的倾向。P含量过多容易引发冷脆现象，减少钢中的P含量，可以在不影响钢材耐腐蚀性的前提下，显著提高钢材的低温冲击韧性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种高耐蚀含碲不锈钢，其特征在于，以质量百分比计算，包括：C：0.035%-0.041%、Mn：0.50%-0.55%、Si：0.40%-0.45%、P：0.015%-0.020%、Te：0.02%-0.06%、S：0.02%-0.03%、Ni：4.0%-4.1%、Cr：13.5%-14.0%、Cu：3.0%-3.1%、Mo：0.020%-0.030%、V：0.070%-0.080%、Nb：0.20%-0.25%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；
所述高耐蚀含碲不锈钢的制备方法包括依次进行的转炉冶炼、LF精炼、连铸和热处理；所述热处理包括：在1040℃-1050℃下固溶处理30min-35min后空冷，然后加热至480℃-500℃进行时效处理，保温60min-70min，随后空冷。
2.根据权利要求1所述的高耐蚀含碲不锈钢，其特征在于，ω[Te]/ω[S]=1-2。
3.根据权利要求1所述的高耐蚀含碲不锈钢，其特征在于，所述转炉冶炼之前，铁水中P含量小于等于0.05%、S含量小于等于0.03%。
4.根据权利要求3所述的高耐蚀含碲不锈钢，其特征在于，所述转炉冶炼全程进行氩气底吹。
5.根据权利要求4所述的高耐蚀含碲不锈钢，其特征在于，所述转炉冶炼出钢时向钢包中加入镍矿合金5000kg/t-5125kg/t、铬矿石370kg/t-480kg/t；所述镍矿合金中Ni含量为0.7%-0.8%，所述铬矿石中Cr2O3含量为32%-40%。
6.根据权利要求5所述的高耐蚀含碲不锈钢，其特征在于，所述转炉冶炼根据火焰明亮程度预测剩余碳含量，停吹测温取样，决定补吹时间，控制终点碳含量在要求范围内。
7.根据权利要求1所述的高耐蚀含碲不锈钢，其特征在于，所述LF精炼的时间为40min-50min。
8.根据权利要求7所述的高耐蚀含碲不锈钢，其特征在于，所述LF精炼的过程中加生石灰560kg/炉-590kg/炉、化渣剂180kg/炉-220kg/炉。
9.根据权利要求8所述的高耐蚀含碲不锈钢，其特征在于，所述LF精炼的过程中，加入纯碲包芯线，对钢液取样，根据对取样钢液中的Te的含量分析结果，补充纯碲线，使钢液中Te的含量达到目标。
10.根据权利要求1-9任一项所述的高耐蚀含碲不锈钢，其特征在于，所述连铸的拉速为0.22m/min-0.26m/min，连浇炉过热度为30℃-40℃。
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