[發(fā)明專利]一種電廠發(fā)電機(jī)組用奧氏體耐熱不銹鋼的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810322526.X
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN108411208A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石英楠
• 申請（專利權(quán)）人: 石英楠
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/58;C22C38/06;C22C38/48;C22C38/54;C22C38/44;C22C38/52;C22C38/42;C22C33/06;C21D8/00
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• 代理人: 暫無信息

一種電廠發(fā)電機(jī)組用奧氏體耐熱不銹鋼的制備方法，其特征在于，該不銹鋼以質(zhì)量百分比計(jì)是由C：0.06～0.07、Si：0.10～0.2、Mn：2.10～2.50、S≤0.0020、P≤0.002、Al 0.01?0.02、Ni：15～16、Cr：24～25、Nb：0.1～0.2、Ta：0.05～0.60、Nd：0.001～0.20、B：0.0002～0.0005、N：0.03～0.05，稀土Sc 0.02?0.05、Mo 1.25?1.5、Co 0.2?0.3、Cu 1.8?2.1，并且Ta+0.5Nd：0.050～0.70％，余量由鐵和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成；最終奧氏體不銹鋼產(chǎn)品中平均晶粒尺寸是10?25微米，并且同時(shí)存在球形的富Cu相、Nb(C,N)、NbCrN、M₂₃C₆，其中富Cu相面積率約2?3％且粒徑范圍在5?10nm，Nb(C,N)、NbCrN面積率約3?4％且粒徑范圍在20?30nm。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種奧氏體不銹鋼，特別是涉及電廠發(fā)電機(jī)組用奧氏體耐熱不銹鋼的制備方法。

背景技術(shù)

在我國的各種能源資源中，煤炭資源最為豐富。燃煤火力發(fā)電機(jī)組占發(fā)電機(jī)組總?cè)萘康?5％以上，占據(jù)主導(dǎo)地位。近年來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，電力需求也大幅增加，發(fā)展高參數(shù)、大容量的超超臨界發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成為我國火電機(jī)組提高能源利用率、減少污染排放物的必經(jīng)之路。然而，提高火電機(jī)組參數(shù)和容量對使用的耐熱材料提出非常高的要求，尤其是工作溫度最高、運(yùn)行環(huán)境最為惡劣的鍋爐管，面臨著高溫高壓水蒸氣的氧化、高溫腐蝕以及煙氣中煤粉顆粒的腐蝕，要求材料除了有加工、焊接性能之外，還同時(shí)具備良好的抗高溫蠕變性能、優(yōu)異的耐高溫蒸汽腐蝕性能、好的抗熱疲勞性能以及抗高溫氧化性能等。

超(超)臨界火電機(jī)組最關(guān)鍵的能量轉(zhuǎn)換組件是高壓蒸汽管道、聯(lián)箱、過熱器管道和水冷壁管水在由水冷壁管組成的爐膛處轉(zhuǎn)化為蒸汽,高溫高壓的蒸汽經(jīng)由過熱器管子到聯(lián)箱,這些組成部件必須滿足高溫蠕變強(qiáng)度對材料的要求,同時(shí),由于這些重要的組件會受到熱應(yīng)力而引起疲勞,它們還應(yīng)具有良好的持久強(qiáng)度。毋庸置疑,超(超)臨界機(jī)組的發(fā)展是以材料的發(fā)展為基礎(chǔ),在高溫高壓下運(yùn)行的材料要求具有良好的高溫強(qiáng)度和優(yōu)異的抗氧化性能等，所以隨著火電機(jī)組參數(shù)的提高,機(jī)組用管材的要求也相應(yīng)提高。

現(xiàn)有的奧氏體不銹鋼由于其高溫強(qiáng)度低，鋼管成品晶粒粗大(一般在4～7級)，耐高溫蒸汽腐蝕性能差等缺點(diǎn)，不能滿足超超臨界鍋爐對材料的使用要求。因此，發(fā)明一種耐高溫、耐高壓、耐蒸汽腐蝕奧氏體不銹鋼及其制品的制備方法對于我國發(fā)展超超臨界發(fā)電技術(shù)是非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明鑒于這樣的狀況而形成，目的在于提供一種奧氏體不銹鋼，通過在窄范圍控制合金元素，就能夠在高溫環(huán)境下長期表現(xiàn)出優(yōu)異的強(qiáng)度而且產(chǎn)品性能穩(wěn)定。

本發(fā)明通過使奧氏體不銹鋼在特定的數(shù)值范圍含有Ta、Nd，能夠使模擬鍋爐等的使用環(huán)境，即，長期曝露在高溫環(huán)境下的這種環(huán)境的時(shí)效熱處理后的韌性優(yōu)異。另外還發(fā)現(xiàn)，除了含有特定范圍Ta、Nd以外，通過使Nb和Ta以特定，則蠕變強(qiáng)度提高。

本發(fā)明的電廠發(fā)電機(jī)組用奧氏體耐熱不銹鋼，其特征在于：由C：0.06～0.07、Si：0.10～0.2、Mn：2.10～2.50、S≤0.0020、P≤0.002、Al 0.01-0.02、Ni：15～16、Cr：24～25、Nb：0.1～0.2、Ta：0.05～0.60、Nd：0.001～0.20、B：0.0002～0.0005、N：0.03～0.05，稀土Sc0.02-0.05、Mo 1.25-1.5、Co 0.2-0.3、Cu 1.8-2.1，并且Ta+0.5Nd：0.050～0.70％，余量由鐵和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成；