本发明专利技术公开了一种316LN核电用奥氏体不锈钢的制备方法，解决了现有的316LN奥氏体不锈钢无法满足核电工业实际需求的问题，其包括以下步骤：(一)EAF电弧炉粗炼；(二)AOD精炼；(三)浇注；(四)热加工锻造；(五)热处理。本发明专利技术的制备方法工艺步骤简单，易操作，适合工业化生产，通过对不锈钢化学成分的严格控制以及对冶炼、锻造、热处理工艺的优化设计，有效地控制了碳和氮的平衡，使得到316LN核电用奥氏体不锈钢具有优良的抗晶间腐蚀和力学性能，同时还具有优良的耐海洋和工业大气侵蚀性能，特别适用于核电工业中的高压锅炉用管及机车构件。
【技术实现步骤摘要】
-种316LN核电用奥氏体不锈钢的制备方法
本专利技术涉及金属冶炼
，尤其是涉及一种316LN核电用奥氏体不锈钢的制 备方法。
技术介绍
奥氏体不锈钢由于具有良好的耐蚀性和力学性能，已经广泛用于核裂变反应堆高 温环境部件的制备，如堆内构件、硼注箱、核乏料储运装置和核燃料水池等。 目前通用的316LN奥氏体不锈钢是一种常用的核电用钢，属于超低碳、高氮含量 钢种，由于316LN奥氏体不锈钢在制备过程中碳和氮的平衡控制非常困难，导致目前的 316LN奥氏体不锈钢抗晶间腐蚀性能和力学性能较差，随着核电工业的快速发展，其性能已 经无法满足实际的生产应用需求，因此急需进一步提高316LN奥氏体不锈钢的综合性能以 适应核电工业的高速发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种316LN核电用奥氏体不锈钢的制备方法，该制备方法工 艺步骤简单，易操作，适合工业化生产，通过对不锈钢化学成分的严格控制以及对冶炼、锻 造、热处理工艺的优化设计，使得到的316LN核电用奥氏体不锈钢具有优良的抗晶间腐蚀 和力学性能，同时还具有优良的耐海洋和工业大气侵蚀性能，特别适用于核电工业中的高 压锅炉用管及机车构件。 为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案： 一种316LN核电用奥氏体不锈钢的制备方法，包括以下步骤： (一）EAF电弧炉粗炼 选用GCr 15或原生态SP < 0. 02%的优质废钢作为原材料加入EAF电弧炉进行熔 炼，在镍铁脱P时，控制钢中Cr彡1. 5%，在氧化期脱P时，控制熔池温度1510?1530°C，氧 气压力0· 4?0· 5Mpa，脱P彡0· 012%，脱C彡0· 5%;氧化期流渣后，控制熔池温度1630? 1660°C，取样分析，当P彡0. 012%，调整钢水成分，升温至1680?1700°C兑钢，兑钢时吹N2, 1100 ?1150m3/h 并加 CaO。 (二）AOD 精炼 (1)1期吹炼：02:队=4?5:1，氧气流量控制在1900?1950111 3/11，温度控制在 1650 ?167(TC，控制成分 Cr :6· 80 ?17. 00%，Ni :10· 15 ?10. 30%，M〇 :2· 08 ?2. 15%， C :0. 20 ?0. 30%。 (2)11 期吹炼：〇2 : N2 = I : 1. 5 ?1. 7,氧气流量控制在 1900 ?1950m3/h，加 CaO,温度控制在1690±10°C，控制成分C :0. 020?0. 04% ; (3) III期吹炼：02 : Ar2= 1 : 2?2.5,加 CaO,待终点C彡0.015%，控制温度 在1690?1730°C，调整钢种。 (4)预还原：加入Si-Fe粉还原，取样分析，取样分析的Si 0. 3?0. 5%时，纯吹Ar 5 ?5. 5min，Ar 流量 600 ?700m3/h。 (5)还原：扒渣全部，加入铝锭还原，同时加入CaO和CaF2重新造渣，调整Cr、Ni、 Mn含量达到成品中限时，加铝，吹N2 2?3min后纯吹Ar 2?3min，Ar流量600?700m3/ h，控制温度在1600±10°C，并控制成分N :0· 12?(λ 17%，0彡30PPm，H彡L 5PPm。 (6)出钢：控制钢包内钢水温度为1550?1570°C，出钢时加稀土。 (三）浇注 钢包烘烤温度> 80(TC，镇静> 5min后开始浇注，钢锭模模温> 70°C，平板二块浇 完，浇注时采用Ar保护。 (四）热加工锻造 总锻造比彡4,每火次变形量彡30%，头部切除量为15?16%，尾部切除量为5? 6%，锻造温度范围1150?860°C，锻造后按退化工艺680?750°C X 2. 5分钟/毫米，空冷。 (五）热处理 淬火温度1030?1150°C，保温时间1.0?1.4分钟/毫米，油冷彡75°C后，空冷； 回火温度630?680°C，保温时间2. 3?2. 7分钟/毫米，空冷。本专利技术中保温时间均按锻 件截面厚度计算。 作为优选，步骤（一）中，CaO的加入量为25?30Kg/吨钢。 作为优选，步骤（2)中，CaO的加入量为28?30Kg/吨钢。 作为优选，步骤（3)中，CaO的加入量为7. 5?12. 5Kg/吨钢。 作为优选，步骤（4)中，Si-Fe粉的加入量为20?30Kg/吨钢。 作为优选，步骤（5)中，铝锭加入量为1?I. 2Kg/吨钢，CaO的加入量为28? 30kg/吨钢，CaF2的加入量为7. 5?8kg/吨钢，调整Cr、Ni、Mn含量达到成品中限时，加铝 1?I. 2Kg/吨钢。 作为优选，步骤（6)中，稀土加入量为0· 2?0· 3Kg/吨钢。 作为优选，步骤（三）中浇注速度控制在8?9mm/s。 因此，本专利技术具有如下有益效果：该制备方法工艺步骤简单，易操作，适合工业化 生产，通过对不锈钢化学成分的严格控制以及对冶炼、锻造、热处理工艺的优化设计，有效 地控制了碳和氮的平衡，使得到316LN核电用奥氏体不锈钢具有优良的抗晶间腐蚀和力学 性能，同时还具有优良的耐海洋和工业大气侵蚀性能，特别适用于核电工业中的高压锅炉 用管及机车构件。 【具体实施方式】 下面通过【具体实施方式】对本专利技术做进一步的描述。 在本专利技术中，若非特指，所有百分比均为重量单位，所有设备和原料均可从市场购 得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。 实施例1 一种316LN核电用奥氏体不锈钢的制备方法，包括以下步骤： (一）EAF电弧炉粗炼 选用原生态SP < 0. 02%的优质废钢作为原材料加入EAF电弧炉进行熔炼，在镍 铁脱P时，控制钢中Cr彡1. 5%，在氧化期脱P时，控制熔池温度1510?1530°C，氧气压力 0· 4?0· 5Mpa，脱P彡0· 012%，脱C彡0· 5%;氧化期流渣后，控制熔池温度1630?1660°C， 取样分析，当P彡〇. 012%，调整钢水成分，升温至1680°C兑钢，兑钢时吹N2, IlOOmVh并加 CaO, CaO的加入量为25Kg/吨钢。 (二）AOD 精炼 (I)I期吹炼：02 : N2 = 4 : 1，氧气流量控制在1900m3/h，温度控制在1650? 1670°C，控制成分 Cr :6· 80 ?17. 00%，Ni :10· 15 ?10. 30%，M〇 :2· 08 ?2. 15%，C :0· 20 ? 0· 30%。 (2) II期吹炼：02 : N2 = I : 1. 5,氧气流量控制在1900m3/h，加 CaO, CaO的加入 量为28Kg/吨钢，温度控制在1690 ± KTC，控制成分C :0. 020?0. 04 %。 (3) III期吹炼：02 : Ar2 = 1 : 2,加 CaO,待终点C彡0.015%，控制温度在1690? 1730°C，调整钢种。 (4)预还原：加入Si-Fe粉还原，Si-Fe粉的加入量为20Kg/吨钢，取样分析，取本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种316LN核电用奥氏体不锈钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(一)EAF电弧炉粗炼选用GCr15或原生态SP≤0.02％的优质废钢作为原材料加入EAF电弧炉进行熔炼，在镍铁脱P时，控制钢中Cr≤1.5％，在氧化期脱P时，控制熔池温度1510～1530℃，氧气压力0.4～0.5Mpa，脱P≤0.012％，脱C≥0.5％；氧化期流渣后，控制熔池温度1630～1660℃，取样分析，当P≤0.012％，调整钢水成分，升温至1680～1700℃兑钢，兑钢时吹N2，1100～1150m3/h并加CaO；(二)AOD精炼(1)I期吹炼：O2∶N2＝4～5∶1，氧气流量控制在1900～1950m3/h，温度控制在1650～1670℃，控制成分Cr：6.80～17.00％，Ni：10.15～10.30％，Mo：2.08～2.15％，C：0.20～0.30％；(2)II期吹炼：O2∶N2＝1∶1.5～1.7，氧气流量控制在1900～1950m3/h，加CaO，温度控制在1690±10℃，控制成分C：0.020～0.04％；(3)III期吹炼：O2∶Ar2＝1∶2～2.5，加CaO，待终点C≤0.015％，控制温度在1690～1730℃，调整钢种；(4)预还原：加入Si‑Fe粉还原，取样分析，取样分析的Si 0.3～0.5％时，纯吹Ar 5～5.5min，Ar流量600～700m3/h；(5)还原：扒渣全部，加入铝锭还原，同时加入CaO和CaF2重新造渣，调整Cr、Ni、Mn含量达到成品中限时，加铝，吹N22～3min后纯吹Ar 2～3min，Ar流量600～700m3/h，控制温度在1600±10℃，并控制成分N：0.12～0.17％，O≤30PPm，H≤1.5PPm；(6)出钢：控制钢包内钢水温度为1550～1570℃，出钢时加稀土；(三)浇注钢包烘烤温度＞800℃，镇静＞5min后开始浇注，钢锭模模温＞70℃，平板二块浇完，浇注时采用Ar保护；(四)热加工锻造总锻造比≥4，每火次变形量≥30％，头部切除量为15～16％，尾部切除量为5～6％，锻造温度范围1150～860℃，锻造后按退化工艺680～750℃×2.5分钟/毫米空冷；(五)热处理淬火温度1030～1150℃，保温时间1.0～1.4分钟/毫米，油冷≤75℃后，空冷；回火温度630～680℃，保温时间2.3～2.7分钟/毫米，空冷。...
【技术特征摘要】
1. 一种316LN核电用奥氏体不锈钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (一） EAF电弧炉粗炼 选用GCrl5或原生态SP < 0. 02%的优质废钢作为原材料加入EAF电弧炉进行熔炼， 在镍铁脱P时，控制钢中Cr< 1. 5%，在氧化期脱P时，控制熔池温度1510?1530°C，氧气 压力0· 4?0· 5Mpa，脱P彡0.012%，脱0 0.5% ;氧化期流渣后，控制熔池温度1630? 1660°C，取样分析，当P彡0. 012%，调整钢水成分，升温至1680?1700°C兑钢，兑钢时吹N2， 1100 ?1150m3/h 并加 CaO ; (二） A0D精炼 (1) I期吹炼：〇2 : N2 = 4?5 : 1，氧气流量控制在1900?1950m3/h，温度控制在 1650 ?167(TC，控制成分 Cr :6· 80 ?17. 00%，Ni :10· 15 ?10. 30%，M〇 :2· 08 ?2. 15%， C :0. 20 ?0. 30% ; (2) 11期吹炼：02:队=1:1.5?1.7，氧气流量控制在1900?19501113/11，加〇 &0，温 度控制在1690±10°C，控制成分C :0. 020?0. 04% ; (3) 111期吹炼：02:41*2=1:2?2.5，加0&0，待终点（：彡0.015%，控制温度在 1690?1730°C，调整钢种； (4) 预还原：加入Si-Fe粉还原，取样分析，取样分析的Si 0.3?0.5%时，纯吹Ar 5? 5. 5min，Ar 流量 600 ?700m3/h ; (5) 还原：扒渣全部，加入铝锭还原，同时加入CaO和0&匕重新造渣，调整Cr、Ni、Mn含 量达到成品中限时，加铝，吹N22?3min后纯吹Ar 2?3min，Ar流量600?700m3/h，控制 温度...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴增安，吴宇，吴亮，戴丹江，
申请(专利权)人：江浦不锈钢制造有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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