[發明專利]一種控制析出法制備海洋平臺用超級雙相不銹鋼閥門的方法

有效

• 申請號: 201810128363.1
• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN108396257B
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: 陳巍;袁書強;高永亮;宗鐸;田雨江;楊陽;趙潔;韋航標
• 申請（專利權）人: 中國兵器科學研究院寧波分院
• 主分類號: C22C38/44
• 分類號: C22C38/44;C22C38/48;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C33/04;C21D6/00
• 代理公司: 33102 寧波誠源專利事務所有限公司
• 代理人: 袁忠衛

一種控制析出法制備海洋平臺用超級雙相不銹鋼閥門的方法，步驟：化學成分百分含量為：C：≤0.03％，Si：0.5～0.8％，Cr：26～28％，Mn：1.0～1.5％，Ni：7～8％，Mo：3.5～4.0％，N：0.4～0.6％，Al：0.8～1.5％，Nb：0.025～0.035％，Fe：余量；熔煉鑄造，待鑄錠完全凝固冷卻、切除冒口后，加熱至1160～1200℃，保溫1～2小時，采用真空加壓氣淬工藝，控制冷卻工藝控制析出相的比例。本發明配比科學、工藝合理，在保證奧氏體、鐵素體兩相比精準控制下，通過化學成分、奧氏體化溫度、控制冷卻等沉淀動力學原理，采用真空加壓氮氣氣淬法，分段式控制冷卻工藝，使析出相的比例控制在0.5％以內，在提高力學性能的同時，通過鋼中兩相比例的平衡控制，使鋼具有高的耐點蝕、縫隙腐蝕性能。

技術領域

本發明涉及一種控制析出法制備海洋平臺用超級雙相不銹鋼閥門的方法。

背景技術

近年來，我國建立了許多海水淡化裝置，從海水中尋找水資源，取得了良好的效果。在我國已經建成的海水淡化工程中，近80％的裝機規模都是引進國外技術建造而成，反滲透膜、能量回收和高壓泵并列為反滲透海水淡化系統中的三大技術。其核心技術和專利多被美、德、日等國掌握，特別是大噸位海水淡化能量回收裝置、高壓閥門還完全依賴進口，導致淡化費用高昂。

在海水淡化工程中，閥門材料問題較多出現在過流部件上。目前，常用過流部件材料主要有鎳鋁青銅、不銹鋼、雙相不銹鋼和金屬涂層等，用量最大的是316系列奧氏體不銹鋼，產品主要為球閥、占總量的80％，316奧氏體不銹鋼在含氯化物＜2×10^－3的亞海水環境下，具有耐點腐蝕和耐裂隙腐蝕性，海水的氯離子含量約1.83×10^－2，海水濃縮液的氯離子濃度3.4×10^－2，操作壓力約為7MPa，當海水超過臨界流速時，316奧氏體不銹鋼耐應力開裂腐蝕、耐疲勞腐蝕、耐空泡腐蝕、耐沖刷和抗海生物污損等性能均受到影響，腐蝕速度急劇增加。海洋平臺苛刻的使用環境，對材料性能力學性能、耐蝕性能均提出了更高的要求。

現有材料已遠遠不能適應大型海水淡化裝置苛刻條件下的應用。目前，世界各國針對海水特定腐蝕介質，不斷在節省資源成本、專用化等方面開發了新型及特殊用途的超級雙相不銹鋼新鋼種，并已在海洋、石油化工等通用閥門上得到應用。

經查，現有專利號為CN201710177701.6的中國專利《一種耐腐蝕的雙相不銹鋼及其制備方法》，該雙相不銹鋼包括以下成分：C、Mn、Ni、Cr、Si、N、Al、Mo、B、Te、Nb，余量為Fe及不可避免的雜質，其制備方法是先將原料置于電爐中冶煉，控制電爐中母液成分及溫度，然后轉移至氬氧精煉爐內進行吹氧脫碳、吹氮及成分調整，最后通過澆鑄、鍛造、軋制固溶和淬火處理制得。該專利采用固溶和淬火處理的方式，并且固溶處理時間較長為6～8小時，這種方法降低了雙相不銹鋼中貴重元素鎳的含量，提高了鉻及其它元素的含量，增加了B、Te和Nb元素，使得不銹鋼制品在受時效熱處理的影響下，仍然具有優良的抗應力腐蝕開裂及點狀腐蝕的能力，抗腐蝕性能得到提高，但是還不夠理想，特別對于大型海水淡化裝備用閥門等處于惡劣的腐蝕環境下，對于耐點蝕、縫隙腐蝕性能有較高的要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種工藝簡單合理的控制析出法制備海洋平臺用超級雙相不銹鋼閥門的方法，制備的超級雙相不銹鋼閥門具有優異的力學和耐腐蝕性能。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種控制析出法制備海洋平臺用超級雙相不銹鋼閥門的方法，其特征在于包括以下步驟：

1)超級雙相不銹鋼閥門的化學成分百分含量為：C：≤0.03％，Si：0.5～0.8％，Cr：26～28％，Mn：1.0～1.5％，Ni：7～8％，Mo：3.5～4.0％，N：0.4～0.6％，Al：0.8～1.5％，Nb：0.025～0.035％，Fe：余量；