CN102102166A - 一种强耐腐蚀双相不锈钢及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种强耐腐蚀双相不锈钢，其组成成分及各成分重量百分比(Wt％)如下：C：≤0.03；Si：0.4～0.7；Mn：1.4～1.7；P：≤0.03；S：≤0.001；Cr：22.3～22.7；Ni：5.6～5.9；Mo：3.0～3.2；Cu：≤0.5；Al：≤0.1 5；B：0.0028～0.0043；N：0.145～0.175；Ti：≤0.005；Pb：≤0.99；余量为Fe。本发明还提供了一种强耐腐蚀双相不锈钢的生产工艺，本发明的优点是：该不锈钢具有更高的强度、更为优越的耐氯离子点蚀、耐应力腐蚀性能；同时，本发明的生产工艺有助于更优的产品品质。
Description
技术领域
本发明涉及一种不锈钢及其生产工艺，尤其涉及一种强耐腐蚀性双相不锈钢及其生产工艺。
背景技术
随着国内重化工业的持续快速发展，石油化工、海水与废水处理、输油输气管道等工业设备需求加速。这些领域的工况十分恶劣，存在各种类型的强酸、强碱，对设备的耐腐蚀性和强度提出了极高要求。目前国内使用的普通Ni-Cr型奥氏体不锈钢很容易在在使用中由于腐蚀而失效，为了延长使用寿命，往往增加钢板厚度，不仅造成设备笨重而且增加了成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种强耐腐蚀性双相不锈钢。
本发明所要解决的另一技术问题是：提供一种强耐腐蚀性双相不锈钢从冶炼、轧制、退火酸洗的生产工艺。通过该工艺生产的不锈钢具有极强的耐腐蚀性和优良的力学性能。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种强耐腐蚀不锈钢，其组成成分及各成分重量百分比(Wt％)如下：C：≤0.03；Si：0.4～0.7；Mn：1.4～1.7；P：≤0.03；S：≤0.001；Cr：22.3～22.7；Ni：5.6～5.9；Mo：3.0～3.2；Cu：≤0.5；Al：≤0.15；B：0.0028～0.0043；N：0.145～0.175；Ti：≤0.005；Pb：≤0.99；余量为Fe。
本发明还提供了一种强耐腐蚀不锈钢的生产工艺：在AOD精炼阶段，当不锈钢水的温度达到1705±20℃时，用高压氧枪吹入O2，通过氧气及其氧化铬的氧化作用降低钢水中的C含量，使Wt(C)≤0.03％。AOD中脱碳按以下方式进行：
2[C]+O2＝2CO↑
4[Cr]+3O2＝2[Cr2O3]
[Cr2O3]+3[C]＝2[Cr]+3CO↑
从上述反应式中可以看出，通过N2可降低CO分压，从而能更好地达到降碳保铬目的。氮的体积分数直接影响双相不锈钢的热加工性能和最终产品的性能，因此必须精确控制氮的体积分数，Mo、M n、Cr、V、Nb、Ti等元素可降低氮在钢液中活度，从而提高氮的溶解度，使氮含量(Wt)控制在0.145～0.175范围。
在1250～1300℃下双相钢中γ相仍约为30％，处于低塑性区，不能实现高温单相区轧制而必须在双相区完成热加工，面心立方的γ塑性比体心立方的α要好，延伸不一，容易导致开裂。因此在热轧过程中加热炉温度一般控制在1320～1350℃范围，在轧制过程中，避免打开高压水除磷系统。
在退火工艺中，为避免α和γ相相间分布的条状组织或出现σ脆性相，退火温度一般控制在1100～1150℃。
酸洗工艺：双相不锈钢由于合金质量分数较高，氧化物结构复杂，不容易酸洗。本发明生产工艺中采用H2SO4：220～240g/L，NaCl：30～38g/L，添加剂：10～14g/L，在60℃平均酸洗55～60min，使酸洗后的钢板表面色泽均匀。
本发明的优点是：通过本发明化学元素的配比与冶炼，该种不锈钢具备了奥氏体与铁素体各约占50％的双相组织，耐点腐蚀指数PREN达到43，因而具有更高的强度(屈服强度达400-550Mpa)、更为优越的耐氯离子点蚀、耐应力腐蚀性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例详细描述一下本发明。
高耐蚀性高强度双相热轧不锈带钢，其重量百分比(Wt％)为：C：0.03；Si：0.4；Mn：1.4；P：0.02；S：0.001；Cr：22.5；Ni：5.6；Mo：3.0；Cu：0.3；Al：0.10；B：0.0028；N：0.150；Ti：0.005；Pb：0.65；余量为Fe。
在AOD精炼阶段，往1700℃的高温钢水中吹入氧气和氮气，通过氧化还原作用降低钢水中的C含量，为提高钢水中氮含量，合金成分中加入可使氮元素活度降低的Mo、Mn元素，使Wt(N)含量达到0.15～0.16％。
在下工程阶段，加热炉加热温度控制在1330±5℃，加热时间4H后抽出，在轧制前禁止打开高压水除磷装置；轧制成型的热轧带钢送入下游退火时，退火炉温控制在1120±10℃，然后在如下环境中进行酸洗作业：H2SO4：230～240g/L，NaCl：35～38g/L，添加剂：12～14g/L，在60℃平均酸洗55min，即可得高质量的双相不锈钢板卷。
Claims (3)
1.一种强耐腐蚀双相不锈钢，其特征在于：其组成成分及各成分重量百分比(Wt％)如下：C：≤0.03；Si：0.4～0.7；Mn：1.4～1.7；P：≤0.03；S：≤0.001；Cr：22.3～22.7；Ni：5.6～5.9；Mo：3.0～3.2；Cu：≤0.5；Al：≤0.15；B：0.0028～0.0043；N：0.145～0.175；Ti：≤0.005；Pb：≤0.99；余量为Fe。
2.如权利要求1所述的强耐腐蚀双相不锈钢，奥氏体与铁素体各约占50％的双相组织，耐点腐蚀指数PREN达到43，屈服强度达到400-550Mpa。
3.如权利要求1所述的强耐腐蚀双相不锈钢，其生产工艺包括如下步骤：1705±20℃的高温钢水中，吹入O2和氮气，通过氧化还原反应原理降低成分中C含量，同时，加入Mo、Mn、Cr、V、Nb、Ti等元素，以提高成分中的N含量；轧制阶段，加热炉温度控制在1320～1350℃范围，在轧制过程中，避免打开高压水除磷系统；退火温度一般控制在1100～1150℃；酸洗工艺采用H2SO4：220～240g/L，NaCl：30～38g/L，添加剂：10～14g/L，在60℃平均酸洗55～60min。
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