一种兼顾高温强度与低温韧性的双相不锈钢板材制造方法与流程

文档序号:17159483发布日期:2019-03-20 00:28阅读:379来源:国知局

本发明涉及不锈钢板材制造领域。



背景技术:

双相不锈钢指的是室温组织中奥氏体与铁素体共存的不锈钢,一般的比例接近1:1,该类钢种具有高强度(其屈服强度一般为奥氏体不锈钢的两倍)、良好的耐cl-点蚀、耐应力腐蚀及焊接性能等突出优点,在石油化工、制盐、水工、造船、民用等领域得到广泛使用。由于在成分设计中采用了以n代ni的思路,因而与普通奥氏体不锈钢及超级奥氏体不锈钢相比,钢中ni的含量明显降低,制造成本降低,属资源节约型钢种。

2205双相不锈钢由于其组织的特殊性,一般推荐使用温度不超过300℃,-40℃的“v形”纵向冲击功不低于54j,室温屈服强度rp0.2不低于450mpa。但在天然气输送管线领域,需要110℃的高温强度达到室温的要求,即纵向屈服强度rt0.5不低于450mpa,同时-56℃的“v形”横向冲击功不低于75j(相当于纵向横向冲击功不低于100j),现有的标准成分设计无法满足上述特殊要求(一般纵向屈服强度rt0.5在410~430mpa,-56℃的“v形”横向冲击功在50~65j)。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是:如何在保证传统2205双相不锈钢室温强度、耐蚀性能的前提下,大幅度提高110℃的高温强度和-56℃的“v形”横向冲击功,满足了天然气输送管线等领域的设计使用要求。

本发明所采用的技术方案是:一种兼顾高温强度与低温韧性的双相不锈钢板材制造方法,所述双相不锈钢板材为tds2205-nb双相不锈钢,按照质量百分比成分,c≤0.030%si≤1.00%mn≤2.00%p≤0.030%s≤0.005%cr:21.00%~23.00%ni:5.50%~6.50%mo:3.00%~3.50%n:0.15%~0.20%nb:0.05%~0.20%,其余为铁和不可缺少的杂质,操作要点为:在常规冶炼的基础上,在电炉冶炼过程中,原料为以转炉脱磷铁水加废钢、铬铁为原料或全部以废钢、铬铁为原料;aod冶炼完毕出钢时将cr、ni、mo含量控制在成品要求范围内,aod出钢后扒渣,保证渣层厚度为70~200mm;钢包进入lf工位后,加入钢水重量0.3%~0.6%的cao,保证lf炉渣二元碱度≥4,同时,为保证炉渣的流动性,加入钢水质量0.2%~0.5%的caf2;lf通电化渣后,加入含nb65%的铌铁,控制钢中nb含量质量百分比在0.04~0.20%;渣面加钢水质量0.1%~0.2%的铝粉,同时加入钢水质量0.010%~0.025%的铝块,然后按照钢水质量喂入0.5~0.7kg/t的ca线,最后以50~150l/min的速度吹入氩气进行搅拌15min;搅拌完毕后钢包进连铸工位,静置15~20min后浇铸;热处理温度为1050~1080℃,采用水冷冷却。

本发明的有益效果是:解决了传统成分2205在110℃的高温强度和-56℃的“v形”横向冲击功方面的性能合理匹配,满足了天然气输送管线等领域的设计使用要求。

具体实施方式

实施例一

按照常规2205双相不锈钢方法冶炼,其中

1、电炉以不锈钢废钢、铬铁、镍板为原料,电炉出钢成分为:c:1.92%,si:0.15%,mn:0.15%,p:0.018%,s:0.025%,cr:23.65%,ni:3.80%,n:0.0135%。

2、aod以常规方法冶炼,还原期以低铝fesi还原渣中金属,aod出钢成分按照质量百分比为:c:0.0230%,si:0.57%,mn:1.15%,p:0.019%,s:0.003%,cr:22.61%,ni:5.60%、mo:3.15%,n:0.1680%,出钢温度1665℃,出钢量191吨。

3、aod出钢后扒渣,渣层厚度140mm。

4、钢包进入lf工位后通电,按照1.6kg/t的标准加入含nb65%的铌铁,并加入550kg的cao,400kg的caf2并通电化渣。

5、渣熔化后渣面加240kg铝粉并向钢中加入32kg铝丸。

6、根据生产节奏,通电调节钢液温度至1535℃后喂ca线。

7、喂线后以120nl/min流量搅拌15min后出钢,lf出钢成分为:c:0.025%,si:0.60%,mn:1.14%,p:0.019%,s:0.001%,cr:22.55%,ni:5.58%,mo:3.15%,n:0.1685%,nb:0.07%。出钢温度1515℃。

8、钢包离开lf工位后20min开始浇铸,全程保护浇铸。

9、钢板热处理:1060℃,驻炉时间3min/mm,出炉水冷

板材性能:厚度14mm(标准:astma240/a240m)

上表为最终板材性能表。

实施例二

实施例二

1、电炉以不锈钢废钢、铬铁、镍板为原料,电炉出钢成分为:c:1.90%,si:0.17%,mn:0.18%,p:0.020%,s:0.028%,cr:23.68%,ni:3.85%,n:0.0140%。

2、aod以常规方法冶炼,还原期以低铝fesi还原,aod出钢成分:c:0.024%,si:0.58%,mn:1.20%,p:0.020%,s:0.002%,cr:22.70%,ni:5.63%mo:3.14%,n:0.1630%。出钢温度1662℃,出钢量188吨。

3、aod出钢后扒渣,渣层厚度140mm。

4、钢包进入lf工位后通电,按照1.8kg/吨的标准加入含nb65%的铌铁,并加入550kg的cao,400kg的caf2并通电化渣。

5、渣熔化后渣面加240kg铝粉并向钢中加入32kg铝丸。

6、根据生产节奏,通电调节钢液温度至1535℃后喂ca线。

7、喂线后以120nl/min流量搅拌15min后出钢。lf出钢成分为:c:0.024%,si:0.58%,mn:1.21%,p:0.020%,s:0.001%,cr:22.72%,ni:5.65%,mo:3.14%,n:0.1635%,nb:0.12%。出钢温度1517℃。

8、钢包离开lf工位后18min开始浇铸,全程保护浇铸。

9、钢板热处理:1060℃,驻炉时间3min/mm,出炉水冷。

板材性能:厚度14mm(标准:astma240/a240m)

上表为最终板材性能表。

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