[發(fā)明專利]一種雙相不銹鋼及其制造方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810079771.9
• 申請(qǐng)日: 2008-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN101403077A
• 公開（公告）日: 2009-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李國(guó)平;范新智;李志斌;李俊;張建國(guó);張威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西太鋼不銹鋼股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/58
• 分類號(hào): C22C38/58;C21C5/52;C21C7/04;C21D8/02;B22D11/16;B22D11/22
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司
• 代理人: 王思俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雙相不銹鋼及其制造方法。

背景技術(shù)

雙相不銹鋼指的是室溫組織中奧氏體與鐵素體共存的不銹鋼，一般的比例接近1∶1，該類鋼種具有高強(qiáng)度(其屈服強(qiáng)度一般為奧氏體不銹鋼的兩倍)、良好的耐Cl^-點(diǎn)蝕、耐應(yīng)力腐蝕及焊接性能等突出優(yōu)點(diǎn)，在石油化工、制鹽、水工、造船、民用等領(lǐng)域得到廣泛使用。由于在成分設(shè)計(jì)中采用了以Mn、N代Ni的思路，因而與普通奧氏體不銹鋼及超級(jí)奧氏體不銹鋼相比，鋼中Ni的含量明顯降低，制造成本降低，屬資源節(jié)約型鋼種。

目前，以ASTM?A240/A240M中S2304、S31803、S32750為代表的雙相不銹鋼得到了成功應(yīng)用，與316L相比，節(jié)約了Ni，在耐應(yīng)力腐蝕、耐Cl^-點(diǎn)蝕的性能方面，尤為突出。但由于含有4-7％的Ni、3-4％的Mo，因此制造成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的宗旨是在保持現(xiàn)有雙相不銹鋼獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，克服現(xiàn)有雙相不銹鋼及其制造方法的上述不足，提供一種成本較低的雙相不銹鋼，同時(shí)提供降低成本的雙相不銹鋼的冶煉方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是通過確定鋼中Cr、Mn、Ni、N等主要元素的成分以及相關(guān)的工藝措施，實(shí)現(xiàn)TDS2101(企標(biāo))板材的制造。主要包括冶煉過程利用氣體進(jìn)行N合金化的方法、連鑄過程的參數(shù)、鑄坯的熱加工方法、板材的熱處理工藝。

本發(fā)明提供的TDS2101雙相不銹鋼的化學(xué)成分的重量百分配比為：

C：0.010％～0.030％????Si：0.20％～1.00％????Mn：4.0％～6.0％

P：0.010％～0.040％????S：0.001％～0.020％???Cr：21.0％～22.0％

Ni：1.35％～1.70％?????Mo：0.10％～0.60％????Cu：0.10％～0.60％

N：0.20％～0.25％????其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。

本發(fā)明提供的TDS2101雙相不銹鋼的較佳化學(xué)成分的重量百分配比為：

C：0.015％～0.024％????Si：0.30％～0.60％???Mn：4.5％～5.5％

P：0.010％～0.030％????S：0.001％～0.005％??Cr：21.0％～22.0％

Ni：1.35％～1.70％?????Mo：0.15％～0.35％???Cu：0.10％～0.30％

N：0.20％～0.25％

其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。

本TDS2101雙相不銹鋼的冶煉方法包括下述依次的步驟：

(一)、兌鋼

把電爐熔化好的不銹鋼母液兌入一座空AOD爐內(nèi)。不銹鋼母液成分的重量百分配比滿足下述要求：

C：1.2％～2.5％?????Si≤0.20％????Mn≤1.00％????P≤0.040％????S≤0.035％

Cr：19.0％～22.0％??Ni≤1.70％????Mo≤0.60％????Cu：0.10％～0.60％

其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)；溫度要求不低于1400℃。

(二)、脫碳

頂吹氧氣進(jìn)行脫碳，為加快反應(yīng)，AOD底吹氮?dú)膺M(jìn)行攪拌。脫碳過程中向爐內(nèi)加入石灰100～150Kg/t鋼與白云石25～40Kg/t鋼，比較所兌鋼水鉻含量與規(guī)定鉻含量(21.0％～22.0％)，當(dāng)鉻含量小于21.5％時(shí)，加入高碳鉻鐵；當(dāng)鉻含量大于22.0％，鋼水還原后加入碳鋼進(jìn)行稀釋。

根據(jù)兌鋼時(shí)鋼水碳含量及行業(yè)里通用的計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算，確定吹氧量，根據(jù)計(jì)算機(jī)在線對(duì)碳含量的模擬計(jì)算，當(dāng)碳含量為0.15％～0.2％時(shí)，停止頂吹氧，繼續(xù)側(cè)吹氧氣與氮?dú)猓y(cè)量鋼水溫度，取樣分析鋼中碳含量。

根據(jù)取樣分析的結(jié)果及計(jì)算機(jī)在線連續(xù)模擬計(jì)算，調(diào)整氧化后期的吹氧量，進(jìn)行吹氧脫碳；當(dāng)模擬計(jì)算的碳含量0.04％～0.08％時(shí)，取樣分析實(shí)際的碳含量，以調(diào)整吹氧量。當(dāng)模擬計(jì)算碳含量小于0.03％時(shí)，取樣分析，對(duì)碳含量進(jìn)行確認(rèn)。碳含量達(dá)到要求后，進(jìn)行下一步操作。

(三)、還原

AOD爐內(nèi)加入硅鐵40Kg/t鋼～50Kg/t鋼、石灰20Kg/t鋼～30Kg/t鋼與螢石10Kg/t鋼～20Kg/t對(duì)鋼水進(jìn)行還原和脫硫，此時(shí)繼續(xù)側(cè)吹氮?dú)猓?/p>

(四)、扒渣、調(diào)渣、調(diào)整鋼水成分