一种奥氏体不锈钢管及其制备工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种奥氏体不锈钢管，按质量百分比由以下化学成分组成：C：9‑10％，S：0.016‑0.018％，Al：4‑5％，Si：0.6‑0.7％，Mn：0.5‑0.6％，Cu：0.09‑0.12％，Mo：0.2‑0.22％，Ti：0.023‑0.025％，Nb：0.015‑0.02％，Ni：0.03‑0.04％，稀土元素：0.06‑0.08％，余量为Fe和不可避免的杂质元素。一种奥氏体不锈钢管，不仅具有稳定的奥氏体组织，无磁性而且具有高韧性和塑性，良好的易切削性，以及全面而良好的综合性能。本发明专利技术的制备工艺，针对特有的组分进行了制备工艺的优化，使得反应更加充分。

【技术实现步骤摘要】
一种奥氏体不锈钢管及其制备工艺
本专利技术涉及金属材料领域，尤其涉及一种奥氏体不锈钢管及其制备工艺。
技术介绍
随着国民经济的高速发展和科学技术进步，不锈钢管的应用范围日益广泛，对不锈钢管的要求也越来越高，为了使不锈钢管在数量和质量上满足各个领域的使用要求，国内外在新钢种的开发方面有了快速发展；我国不锈钢在工艺技术、装备水平、产品质量等方面同国际先进水平尚有较大的差距，需要进行不断研发、技术改造和提高，以适应国民经济发展的要求；目前不锈钢管已广泛应用于各个领域：车辆工业、水工业、环保工业、工业设施、家电工业，用量比较大的主要是奥氏体不锈钢，随着技术的进步和生产的的需要、从原料资源和材料成本和达到理化及力学性能要求的角度都需要不断的研发出新型不锈钢。常用的不锈钢表面有一层极薄的氧化铬薄膜，称作钝化膜。该薄膜能阻止金属继续氧化，故不锈钢有很强的耐腐蚀性能。但是，不锈钢表面的钝化膜由于钢中存在的缺陷、杂质和溶质的不均匀性，使钝化膜在这些地方较为脆弱，在特定的腐蚀性溶液中容易被破坏，破坏的部分便成为活化的阳极，周围区域为阴极区，阳极的面积非常小时，阳极的电流密度很大，活性溶解加速，遂成为许多针状小孔，成为“孔蚀”。含有CO2、Cl2的油气，孔蚀点附近会发生较强烈的Cl-吸附和金属的较快溶解，当金属表面上有O2吸附的点被Cl-取代时孔蚀即会发展。由于O2和Cl-的可逆竞相吸附产生Cl-的络合离子而破坏钝化膜，此络合物水解以后又生成络合离子和Cl-。在酸性油气中，蚀孔内pH值降低，也引起金属离子的加速溶解。申请号CN200910074491.3公开了“一种奥氏体不锈钢及其钢管和钢管的制造方法”，奥氏体不锈钢与不锈钢管的成分质量百分配比为：C0.060％-0.14％；0＜Si≤0.50％；0＜Mn≤1.00％；P＜0.040％；S＜0.015％；Cr17.00％-20.00％；Ni8.00％-11.00％；Cu2.50-4.00％；Nb0.30-0.60％；Mo0.15-0.50％；Co0.15-0.50％；N0.05-0.14％；B0.001％-0.01％，其余为Fe及不可避免的杂质。钢管的制造方法包括冶炼、浇注成钢锭或连铸坯、棒材加工、制备毛管与钢管深加工，棒材加工的加热温度为1250-1270℃，制备毛管的加热温度为1100-1220℃，成品固溶温度1120-1190℃。申请号CN200710044273.6公开了“一种奥氏体不锈钢管”，由含有以下组份及重量百分含量的不锈钢材料制造而成：铬22％-24％、镍5％-7％、钼3-4％、氮0.15％-0.25％、碳≤0.03％、锰1-2％，其余为铁。上述不锈钢管的制造工艺，特点是，在热穿孔工序中，将热穿孔温度控制在1150-1200℃，顶头前压缩量控制在5％，辊腰压下量控制在12％，椭圆度控制在1.08-1.11。在冷拔/冷轧工序中，将冷变形量控制在50％以下。在热处理工序中，将制品固溶温度控制在1080℃-1100℃，成品固溶温度控制在1050℃-1100℃。这些奥氏体不锈钢在拉伸应力作用下，位错沿着滑移面运动至金属表面，容易使表面钝化膜产生局部破坏，韧性和塑性上都较为薄弱。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种奥氏体不锈钢管，不仅具有稳定的奥氏体组织，具有高韧性和塑性，良好的易切削性，和全面而良好的综合性能。本专利技术还提供了一种奥氏体不锈钢管的制备工艺，针对特有的组分进行了制备工艺的优化与改善，使得反应更加充分，而且制备过程绿色环保。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种奥氏体不锈钢管，按质量百分比由以下化学成分组成：C：9-10％，S：0.016-0.018％，Al：4-5％，Si：0.6-0.7％，Mn：0.5-0.6％，Cu：0.09-0.12％，Mo：0.2-0.22％，Ti：0.023-0.025％，Nb：0.015-0.02％，Ni：0.03-0.04％，稀土元素：0.06-0.08％，余量为Fe和不可避免的杂质元素。优选的，按质量百分比由以下化学成分组成：C：10％，S：0.018％，Al：5％，Si：0.7％，Mn：0.6％，Cu：0.12％，Mo：0.2％，Ti：0.025％，Nb：0.02％，Ni：0.04％，稀土元素：0.08％，余量为Fe和不可避免的杂质元素。优选的，Nb和Ni的质量百分比为1:2，且Cu的质量百分比含量＝2×(Nb+Ni)。优选的，稀土元素由Nd和Sc组成，所述Nd和Sc的在所述稀土元素中的比例为1：1。一种奥氏体不锈钢管的制备工艺，包括以下步骤：(1)预熔炼：预熔炼得到钢水；(2)钢水精炼：将钢水转入电弧炉内进行三次冶炼，得冶炼钢水；将所得冶炼钢水进行真空吹氧脱碳炉外精炼，精炼时间14分钟，得精炼钢水；(3)制坯：将步骤(2)所得精炼钢水制成铸锭；(4)热轧：将步骤(3)所得铸锭放入连续式加热炉进行三段温度加工，待三段温度加工结束后将铸锭制成热轧板坯；(5)冷轧：将步骤(4)所得热轧板坯进行冷连轧，制得冷轧板，轧后冷却，冷却速度为10℃/分钟；(6)高温抗氧化涂料喷涂：待步骤(5)所得冷轧板冷却至温度400-450℃时，将高温抗氧化涂料喷涂到冷轧板，然后冷却至室温，涂层厚度≥0.2mm。优选的，所述步骤(2)中的所述三次冶炼具体为：第一次冶炼：在钢水内加入配方比例的C、S和Si，冶炼温度1350℃，冶炼时间1分钟；第二次冶炼：在第一次冶炼结束后加入配方比例的Al、Mn、Cu、Mo、Ti、Nb和Ni，冶炼12分钟，同时以10℃/分钟的升温速率升温，至第二次冶炼结束后停止升温，保温5分钟；第三次冶炼：在第二次冶炼的保温时间结束后加入配方比例的稀土元素，冶炼10分钟得冶炼钢水。优选的，所述步骤(4)中的所述三段温度加工具体为：第一段温度加工：预热段：10℃/分钟的升温速率升温至800℃，保温20分钟；第二段温度加工：加热段：待预热段保温结束后，以10℃/分钟的升温速率继续升温至1100℃，保温40分钟；第三段温度加工：保温段：待加热段保温结束后，降温至1000℃，保温30分钟；待保温段保温结束后将铸锭制成热轧板坯。优选的，所述步骤(5)中的所述冷连轧具体为：所述冷连轧包括两阶段轧制，一阶段开轧温度900℃，终轧温度为800℃；二阶段开轧温度800℃，终轧温度700℃。优选的，所述高温抗氧化涂料由以下重量份的原料制成：氟硅树脂20份、碳化硅粉5份、氧化镁8份、玻璃纤维6份、碳酸钙2份和水40份。优选的，所述高温抗氧化涂料的制备方法为：将所述配方比例的氟硅树脂、碳化硅粉、氧化镁、玻璃纤维和碳酸钙混合后球磨至粒径为20-60nm；然后与水混合，2400rpm下高速分散1小时，即得所述高温抗氧化涂料。稀土易和氧、硫、铅等元素化合生成熔点高的化合物，因此在钢水中加入稀土，可以起到净化钢的效果。由于稀土元素的金属原子半径比铁的原子半径大，很容易填补在其晶粒及缺陷中，并生成能阻碍晶粒继续生长的膜，从而使晶粒细化而提高钢的性能。其中，钪Sc常用于制造合金，以改善合金的强度、硬度和耐热和性能。在铁水中加入少量的钪Sc，可显著改善铸铁的性能，少量的钪加入铝中，可改善其强度和耐热性，在镁或铝合金中添加一定量的钕Nd，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种奥氏体不锈钢管，其特征在于，按质量百分比由以下化学成分组成：C：9‑10％，S：0.016‑0.018％，Al：4‑5％，Si：0.6‑0.7％，Mn：0.5‑0.6％，Cu：0.09‑0.12％，Mo：0.2‑0.22％，Ti：0.023‑0.025％，Nb：0.015‑0.02％，Ni：0.03‑0.04％，稀土元素：0.06‑0.08％，余量为Fe和不可避免的杂质元素。

【技术特征摘要】
1.一种奥氏体不锈钢管，其特征在于，按质量百分比由以下化学成分组成：C：9-10％，S：0.016-0.018％，Al：4-5％，Si：0.6-0.7％，Mn：0.5-0.6％，Cu：0.09-0.12％，Mo：0.2-0.22％，Ti：0.023-0.025％，Nb：0.015-0.02％，Ni：0.03-0.04％，稀土元素：0.06-0.08％，余量为Fe和不可避免的杂质元素。2.如权利要求1所述的一种奥氏体不锈钢管，其特征在于，按质量百分比由以下化学成分组成：C：10％，S：0.018％，Al：5％，Si：0.7％，Mn：0.6％，Cu：0.12％，Mo：0.2％，Ti：0.025％，Nb：0.02％，Ni：0.04％，稀土元素：0.08％，余量为Fe和不可避免的杂质元素。3.如权利要求1所述的一种奥氏体不锈钢管，其特征在于，Nb和Ni的质量百分比为1:2，且Cu的质量百分比含量＝2×(Nb+Ni)。4.如权利要求1所述的一种奥氏体不锈钢管，其特征在于，稀土元素由Nd和Sc组成，所述Nd和Sc的在所述稀土元素中的比例为1：1。5.一种如权利要求1所述的奥氏体不锈钢管的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)预熔炼：预熔炼得到钢水；(2)钢水精炼：将钢水转入电弧炉内进行三次冶炼，得冶炼钢水；将所得冶炼钢水进行真空吹氧脱碳炉外精炼，精炼时间14分钟，得精炼钢水；(3)制坯：将步骤(2)所得精炼钢水制成铸锭；(4)热轧：将步骤(3)所得铸锭放入连续式加热炉进行三段温度加工，待三段温度加工结束后将铸锭制成热轧板坯；(5)冷轧：将步骤(4)所得热轧板坯进行冷连轧，制得冷轧板，轧后冷却，冷却速度为10℃/分钟；(6)高温抗氧化涂料喷涂：待步骤(5)所得冷轧板冷却至温度400-450℃时，将高温抗氧化涂料喷涂到...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱学明，
申请(专利权)人：浙江华鸣不锈钢有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33