[發(fā)明專利]一種微合金化抗塵化腐蝕不銹鋼及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010722000.8
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111850405B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜曉東;孫建;張真;邱明坤;成天東
• 申請（專利權(quán)）人: 湖州合創(chuàng)金屬材料有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/44;C22C38/50;C22C38/58;C21D8/00;C22C33/04
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 喬恒婷

本發(fā)明公開了一種微合金化抗塵化腐蝕不銹鋼及其制造方法，其中微合金化抗塵化腐蝕不銹鋼的材料成分按重量百分比為：C：0.01?0.03％、Cr：14.00～15.00％、Ni：10～14％、Si：0～0.50％、Mn：1.00～2.00％、Mo：1.0～1.5％、W：0.5～1.0％、Ti：0.5～1.0％、Al：0.5～1.0％、Sc：0.05～0.15％、P：≤0.035％、S：≤0.030％；除Fe以外的其他金屬和非金屬元素總量不超過1％；余量為Fe。本發(fā)明在有塵化腐蝕的工作環(huán)境下具有很好的耐塵化腐蝕性能和阻止使用過程中鋼材吸氣的性能，此環(huán)境下其評估壽命是316L不銹鋼的0.5倍，超純凈管輸氣純凈氣體污染度下降50％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種功能性不銹鋼及其制造方法，具體地說是一種微合金化抗塵化腐蝕不銹鋼及其制造方法，主要應(yīng)用于超潔凈管等有塵化腐蝕的工作環(huán)境中。

背景技術(shù)

近年來以大規(guī)模集成電路為代表的微電子產(chǎn)品生產(chǎn)對高純氣體的純度和雜質(zhì)含量的日益嚴(yán)格的要求，在半導(dǎo)體體行業(yè)線寬越做越小，其對氣體純度、顆粒度、雜質(zhì)含量、露點的要求也越來越高，高純氣體的配管技術(shù)日益受到關(guān)注和重視。半導(dǎo)體業(yè)中及生物制藥產(chǎn)業(yè)中高純或超純潔凈氣體均需通過管路輸送到設(shè)備用點(POU)，為了達(dá)到工藝對氣體的質(zhì)量要求，在氣體出口指標(biāo)一定的情況下，則更需重視配管系統(tǒng)的材料選用。

對于特殊氣體來講，氣體品種多，有毒有害氣體多，很多具有腐蝕性、毒性、可燃性、助燃性。原來是一機臺配一氣柜，高昂的裝備組合和維修費用大大增加了投資成本，且有的還布置在工藝間內(nèi)，存在著泄漏的安全隱患。現(xiàn)在廣泛采用集中供氣系統(tǒng)，氣柜集中，特氣間也與工藝間隔離。

針對腐蝕性、毒性、燃燒性的氣體，通常設(shè)計將鋼瓶置于氣瓶柜(Gas Cabinet)內(nèi)，再透過管路將氣體供應(yīng)至現(xiàn)場附近的閥箱(VMB，Valve Manifold Box)，而后再進(jìn)入制程機臺的使用點(POU，Point of Use)。當(dāng)管內(nèi)氣流為不連續(xù)流動時，管材對所通過的氣體形成壓力下吸附、滲入，氣流停止通過時，管材所吸附的氣體又形成降壓解析、溢出，而解析的氣體同樣作為雜質(zhì)進(jìn)入管內(nèi)純凈氣體中。同時，吸附、解析周而復(fù)始，在腐蝕氣體的共同作用下，管材內(nèi)表面金屬會產(chǎn)生一定的粉末，形成塵化腐蝕，這種金屬粉塵粒子同樣污染管內(nèi)純凈的氣體。管材的這一特性至關(guān)重要，為了確保輸送的氣體的純凈度，不僅要求管材內(nèi)表面有一個極高的光滑度，而且，應(yīng)當(dāng)具有很高的耐塵化腐蝕特性和防吸氣滲入特性。

國內(nèi)超潔凈管材等有塵化腐蝕的工作環(huán)境下服役的不銹鋼材料大都選用鉻鎳合金鋼316L等，國外的材質(zhì)也基本都是在316的基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸，產(chǎn)品耐塵化腐蝕性能一直沒有較大突破，加上鉻鎳合金成本高、使用周期短，頻繁更換造成了用戶的成本二次增加，而且因輸送氣體純度下降造成的間接成本增加損失更大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了避免現(xiàn)有的316L等不銹鋼耐塵化腐蝕性能較差、使用壽命較低、輸送氣體純度下降的不足，提供了一種微合金化抗塵化腐蝕不銹鋼及其制造方法，該鋼具有良好的防吸氣滲入特性、抗塵化腐蝕性能，而且力學(xué)性能較高。

本發(fā)明微合金化抗塵化腐蝕不銹鋼，其材料成分按質(zhì)量百分比構(gòu)成如下：

C：0.01-0.03％，Cr：14.00～15.00％，Ni：10～14％，Si：0～0.50％，Mn：1.00～2.00％，Mo：1.0～1.5％，W：0.5～1.0％，Ti：0.5～1.0％，Al：0.5～1.0％，Sc：0.05～0.15％，P：≤0.035％，S：≤0.030％，其他金屬和非金屬元素總量不超過1％，余量為Fe。

所述其他金屬和非金屬元素包括N、H、O、Cu、Nb、Zr、V、Co、B、Ta、Mg、Ca、Zn、K、Y、Sn、Pb以及Ba。

本發(fā)明微合金化抗塵化腐蝕不銹鋼的制造方法，是各組分按配比量稱取后依次經(jīng)過包括共同熔煉、連鑄連軋成型等步驟后制備獲得；