[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)耐腐蝕410S不銹鋼及其優(yōu)化制備工藝方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111502687.5
• 申請(qǐng)日: 2021-12-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114214565A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭保兵;仵文濤;賈超君;薛強(qiáng);陳華;麻淵滔;曹志勝;劉志國(guó)
• 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): C22C38/02
• 分類號(hào): C22C38/02;C22C38/04;C22C38/40;C21D8/02;C22C33/04
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司 14101
• 代理人: 趙禛

一種高強(qiáng)耐腐蝕410S不銹鋼及其優(yōu)化制備工藝方法，屬于410S不銹鋼熱加工技術(shù)領(lǐng)域，解決410S不銹鋼熱軋中板在焊接過(guò)程或者機(jī)加工過(guò)程中極易的開(kāi)裂的技術(shù)問(wèn)題，解決方案為：一種高強(qiáng)耐腐蝕410S不銹鋼，其中：Creq/Nieq的值為4.00~5.50；其優(yōu)化制備工藝方法包括：原料成分配比優(yōu)化、熱軋工藝優(yōu)化和熱處理工藝優(yōu)化，制得的410S不銹鋼熱軋中板的耐點(diǎn)蝕當(dāng)量為12.00~12.50，明顯優(yōu)越于常規(guī)壓力容器用鋼材的耐點(diǎn)蝕性；25mm厚以上的鋼板在焊接和機(jī)加工制造過(guò)程中的未出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題，不需額外投入，效果明顯，實(shí)現(xiàn)低成本、高利潤(rùn)的生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于410S不銹鋼熱加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高強(qiáng)耐腐蝕410S不銹鋼及其優(yōu)化制備工藝方法。

背景技術(shù)

石油化工行業(yè)已成為當(dāng)前我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，它的發(fā)展與提升離不開(kāi)裝備制造業(yè)的升級(jí)革新，同時(shí)為了控制成本投入，業(yè)內(nèi)逐步在使用耐蝕性能和加工成型性能良好的410S不銹鋼進(jìn)行替代，而在使用410S熱軋中板制造裝備過(guò)程中，極易出現(xiàn)焊接裂紋和機(jī)加工裂紋。此外，國(guó)內(nèi)外專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于材質(zhì)410S不銹鋼的選擇使用也有所限制，如下表1所示。

為此，亟需從熱加工工藝技術(shù)上進(jìn)行突破，以解決410S不銹鋼在石化裝備制造過(guò)程中出現(xiàn)的焊接裂紋和機(jī)加工裂紋問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，解決410S不銹鋼熱軋中板在焊接過(guò)程或者機(jī)加工過(guò)程中極易開(kāi)裂的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高強(qiáng)耐腐蝕410S不銹鋼及其優(yōu)化制備工藝方法。

本發(fā)明中410S不銹鋼熱軋中板傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝流程為：坯料冶煉→坯料連鑄→坯料修磨→熱軋生產(chǎn)→退火處理→性能檢驗(yàn)→酸洗鈍化→研磨生產(chǎn)→包裝交付。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。

一種高強(qiáng)耐腐蝕410S不銹鋼，其中：Creq/Nieq的值為4.00~5.50；式中，Creq=[Cr]wt%+1.5×[Si]wt%，Nieq=[Ni]wt%+30×( [C]wt%+[N]wt% )+0.5×[Mn]wt%。

現(xiàn)有技術(shù)中Creq/Nieq值通常是9.00-10.50，本發(fā)明在標(biāo)準(zhǔn)對(duì)410S不銹鋼組成成分要求的基礎(chǔ)上，從源頭降低化學(xué)元素Cr和Si的質(zhì)量百分比含量，同時(shí)提高化學(xué)元素Mn、Ni和N的質(zhì)量百分比含量，將Creq/Nieq值調(diào)整為4.00-5.50，能夠獲得以鐵素體為主，含有少量馬氏體的高強(qiáng)度“雙相”含Cr不銹鋼。

一種高強(qiáng)耐腐蝕410S不銹鋼的優(yōu)化制備工藝方法，其中：

（一）、原料成分配比優(yōu)化：Creq/Nieq的值為4.00~5.50；式中，Creq=[Cr]wt%+1.5×[Si]wt%，Nieq=[Ni]wt%+30×( [C]wt%+[N]wt% )+0.5×[Mn]wt%；

（二）、熱軋工藝優(yōu)化：

熱軋軋制過(guò)程中采用搶溫快軋，盡量避免鋼板溫降大帶來(lái)的鋼板邊部裂紋質(zhì)量問(wèn)題，加熱溫度為1100~1200℃，加熱駐爐時(shí)間為2.5~3.5h；中板軋制方式采用展長(zhǎng)橫軋或者展寬縱軋，采用展寬縱軋時(shí)展寬量增大150mm以上；通過(guò)后續(xù)切割消除邊部不良部分；

（三）、熱處理工藝優(yōu)化：

熱處理爐溫為760~800℃，熱處理工藝速度為4min/mm，采用堆冷方式進(jìn)行緩慢冷卻，并且熱處理后堆冷前鋼板板溫控制在700~800℃范圍內(nèi)。可以避免熱處理溫度高、鋼板內(nèi)部晶粒粗大（或組織變化）致使加工開(kāi)裂的影響。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果為：

1、制得的410S不銹鋼熱軋中板的耐點(diǎn)蝕當(dāng)量為12.00~12.50，明顯優(yōu)越于常規(guī)壓力容器用鋼材的耐點(diǎn)蝕性；

2、制得的410S不銹鋼熱軋中板，尤其是25mm厚以上的鋼板在焊接和機(jī)加工制造過(guò)程中未出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題，不需額外投入，效果明顯，實(shí)現(xiàn)低成本、高利潤(rùn)的生產(chǎn)。