一种波纹管材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种波纹管材料及其制备方法，其特征在于，所述波纹管材料的总质量为100％计，所述波纹管材料包括如下质量百分含量的成分：C：0.01‑0.04％、Si：0.1‑0.5％、Mn：2.3‑2.6％、P：0.002‑0.004％、S：0.002‑0.03％、Ni：15‑19％、Cr：20‑23.5％、N：0.006‑0.05％、Al：0.01‑0.04％、Nb：0.6‑0.15％、Ta：0.004‑0.3％、Nd：0.1‑0.25％，余量由铁和不可避免的杂质构成。本发明专利技术通过合理控制波纹管中元素的种类以及含量，并改进了加工工艺，得到耐高温、耐高压、耐腐蚀的材料。

A bellows material and its preparation method

The invention provides a bellows material and a preparation method. The characteristics are as follows: the total mass of the bellows material is 100%. The bellows material comprises the following components: C: 0.01 0.04%, Si: 0.1 0.5%, Mn: 2.3 2.6%, P: 0.002 0.004%, S: 0.002 0.03%, Ni: 15 19%, Cr: 20 23.5%, N: 0.006 0.05. Among them, Al: 0.01 0.04%, Nb: 0.6 0.15%, Ta: 0.004 0.3%, Nd: 0.1 0.25%, and the remainder is composed of iron and inevitable impurities. By reasonably controlling the kinds and contents of elements in bellows, and improving the processing technology, the material with high temperature, high pressure and corrosion resistance is obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种波纹管材料及其制备方法
本专利技术涉及不锈钢材料
，尤其涉及一种波纹管材料及其制备方法。
技术介绍
随着工业技术的发展，在生活用品、工具与设施上金属已经是不可或缺的重要材料。然而只要是金属材料，就会面临到在使用环境中产生腐蚀，导致性质退化的老化与劣化问题，不仅造成使用上的不便，更会发生严重环境污染与工安意外，威胁大众的生命安全。减少金属腐蚀的措施是增加合金的抗腐蚀能力，工业上常见的方法，有使用抗蚀的不锈钢、表面涂层、阳极保护、和阴极防蚀等。而根本的方式，便是使用不锈钢来面对腐蚀的环境。不锈钢的合金含量有不同的配比，使其耐蚀性质与机械性质皆有所差异，所以厘清不锈钢中添加合金元素，对于性能的影响是很重要的，例如铬与镍能增加耐蚀性；添加铌与钛能减少粒间腐蚀现象，以及添加铝增进机械性质等。以不锈钢为材料制成的波纹管承压能力强、焊接性能好，使用安全可靠，另外不锈钢波纹管口径大，输送效率高，并且可以节约铺设管线的投资，还可以用于土木建筑结构、码头、桥梁等基础桩。随着不锈钢波纹管的广泛运用，需要不锈钢波纹管具备更好的耐高温、耐高压、耐腐蚀能力，所以研究不锈钢波纹管的材料及其制备方法对于我国发展波纹管技术非常必要的。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的制备更高耐高温、耐高压、耐腐蚀能力的波纹管的问题，本专利技术提供了一种波纹管材料及其制备方法。一种波纹管材料，以所述波纹管材料的总质量为100％计，所述波纹管材料包括如下质量百分含量的成分，C：0.01-0.04％、Si：0.1-0.5％、Mn：2.3-2.6％、P：0.002-0.004％、S：0.002-0.03％、Ni：15-19％、Cr：20-23.5％、N：0.006-0.05％、Al：0.01-0.04％、Nb：0.6-0.15％、Ta：0.004-0.3％、Nd：0.1-0.25％，余量由铁和不可避免的杂质构成。在本专利技术的一优选实施例中，以所述波纹管材料的总质量为100％计，所述波纹管材料包括如下质量百分含量的成分，C：0.02％、Si：0.2％、Mn：2.5％、P：0.002％、S：0.002％、Ni：15％、Cr：20％、N：0.01％、Al：0.03％、Nb：0.6％、Ta：0.004％、Nd：0.15％，余量由铁和不可避免的杂质构成。在本专利技术的一优选实施例中，以所述波纹管材料的总质量为100％计，所述波纹管材料包括如下质量百分含量的成分，C：0.03％、Si：0.3％、Mn：2.3％、P：0.003％、S：0.008％、Ni：18％、Cr：23％、N：0.009％、Al：0.02％、Nb：0.8％、Ta：0.003％、Nd：0.1％，余量由铁和不可避免的杂质构成。在本专利技术的一优选实施例中，以所述波纹管材料的总质量为100％计，所述波纹管材料包括如下质量百分含量的成分，C：0.05％、Si：0.5％、Mn：2.6％、P：0.004％、S：0.02％、Ni：19％、Cr：23.5％、N：0.01％、Al：0.04％、Nb：0.15％、Ta：0.3％、Nd：0.25％，余量由铁和不可避免的杂质构成。在本专利技术的一优选实施例中，一种波纹管材料的制备方法，包括如下步骤：S1：熔炼，把在频率1150-1800Hz、容量为80-260Kg的中频感应炉熔化的含碳量为0.7％～1.2％、温度为1600℃～1750℃的不锈钢熔体倒入AOD炉内，熔化为铁水；S2：脱C，顶吹氧气进行脱C处理，AOD吹氮气进行搅拌，脱C过程中加入石灰70Kg/t钢～80Kg/t钢，及白云石15Kg/t钢～20Kg/t钢，比较所兑钢水铬含量与标准铬含量，对其含量进行微调；S3：还原和脱S，AOD炉内加入硅铁10～15Kg/t钢，石灰12Kg～15Kg/t钢、CaF210～15Kg/t对钢水进行还原和脱S；S4：扒渣、调渣、调整钢水成分，还原后进行扒渣，调整炉渣碱度，测量钢水温度，并取样分析钢水中合金元素的含量，根据化验结果，通过加入硅铁、锰铁、铬铁及铬镍中间合金来调整钢水的Si、Mn、Cr、Ni成分，达到规定要求；调整钢水成分后，AOD炉侧吹氩气，吹氩量为1.2m3～1.6m3/t钢，吹氩完成后取样分析，钢水的成分的重量配比达到下述要求时立即出钢：C：0.01～0.04质量％、Si：0.1～0.5质量％、Mn：2.3～2.6质量％、P：0.002-0.004质量％、S：0.002-0.03质量％、Ni：15～19质量％、Cr：20～23.5质量％、N：0.006～0.05质量％、Al0.01-0.04质量％、Nb：0.6～0.15质量％、Ta：0.004～0.3质量％、Nd：0.1～0.25质量％；S5：出钢，出钢时，把钢水从AOD炉倒入于400-500℃温度下烘烤好的钢包，出钢量达到总钢水量2/5时，一次性向钢包内加入铝块0.4Kg/t～0.5Kg/t；出钢后测量钢水的温度和渣层厚度，钢水的温度控制为1600℃～1800℃，钢包内渣层的厚度控制为120mm～150mm；S6：连铸，钢水到达浇铸平台在钢包取成品样，钢水成分的重量配比达到要求，并且中间钢包中钢水温度为1500℃～1520℃时，进行连铸；S7：第一阶段轧制，将S6中连铸得到的铸坯先在1000-1150℃粗轧，粗轧压下率为80-90％，之后在900℃以下精轧，精轧压下率为80-85％；S8：第二阶段轧制，在S7轧制之后于500-600℃冷轧，之后固溶处理温度950～1000℃，固溶后水冷。在本专利技术的一优选实施例中，所述白云石含量是CaCO354.2％、MgCO345％、SiO20.8％。在本专利技术的一优选实施例中，所述硅铁是Si70％、Fe30％。在本专利技术的一优选实施例中，在连铸之前，用喷嘴吹净炉面及流道的浮物。在本专利技术的一优选实施例中，取成品样与浇铸同步进行。在本专利技术的一优选实施例中，浇铸平台上的浇铸顺序由炉门往里。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)通过合理的控制波纹管中元素的种类以及含量，并改进了加工工艺，该不锈钢在与氧结合时，表面立即形成一种坚固而紧密的钝性氧化薄膜，这种薄膜十分稳定，能够耐高强度的酸碱腐蚀，如果产生机械损伤，又会立即重新形成，只要存在极低浓度含量的氧，就能够保护不锈钢耐免受腐蚀侵袭，从根本上杜绝了局部腐蚀的出现，解决了腐蚀开裂、高温腐蚀、应力腐蚀、点腐蚀、晶间腐蚀、腐蚀疲劳以及缝隙腐蚀的问题，得到的波纹管材料可以耐极高的酸碱腐蚀，可以被应用于要求较高耐腐蚀强度的各种场合；(2)本申请的波纹管材料长期存在于高温环境中，也能保持很好的韧性，不用大量添加Mo、Cu等金属，也能够在高温环境下长期表现出很好的蠕变强度。附图说明图1是本专利技术一种波纹管材料的制备方法一优选实施例的流程示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。一种波纹管材料，以所述波纹管材料的总质量为100％计，所述波纹管材料包括如下质量百分含量的成分，C：0.01-0.04％、Si：0.1-0.5％、Mn：2.3-2.6％、P：0.002-0.004％、S：0.002-0.03％、Ni：15-19％、Cr：20-23.5％、N：0.006-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波纹管材料，其特征在于，以所述波纹管材料的总质量为100％计，所述波纹管材料包括如下质量百分含量的成分，C：0.01‑0.04％、Si：0.1‑0.5％、Mn：2.3‑2.6％、P：0.002‑0.004％、S：0.002‑0.03％、Ni：15‑19％、Cr：20‑23.5％、N：0.006‑0.05％、Al：0.01‑0.04％、Nb：0.6‑0.15％、Ta：0.004‑0.3％、Nd：0.1‑0.25％，余量由铁和不可避免的杂质构成。

【技术特征摘要】
1.一种波纹管材料，其特征在于，以所述波纹管材料的总质量为100％计，所述波纹管材料包括如下质量百分含量的成分，C：0.01-0.04％、Si：0.1-0.5％、Mn：2.3-2.6％、P：0.002-0.004％、S：0.002-0.03％、Ni：15-19％、Cr：20-23.5％、N：0.006-0.05％、Al：0.01-0.04％、Nb：0.6-0.15％、Ta：0.004-0.3％、Nd：0.1-0.25％，余量由铁和不可避免的杂质构成。2.根据权利要求1所述的一种波纹管材料，其特征在于，以所述波纹管材料的总质量为100％计，所述波纹管材料包括如下质量百分含量的成分，C：0.02％、Si：0.2％、Mn：2.5％、P：0.002％、S：0.002％、Ni：15％、Cr：20％、N：0.01％、Al：0.03％、Nb：0.6％、Ta：0.004％、Nd：0.15％，余量由铁和不可避免的杂质构成。3.根据权利要求1所述的一种波纹管材料，其特征在于，以所述波纹管材料的总质量为100％计，所述波纹管材料包括如下质量百分含量的成分，C：0.03％、Si：0.3％、Mn：2.3％、P：0.003％、S：0.008％、Ni：18％、Cr：23％、N：0.009％、Al：0.02％、Nb：0.8％、Ta：0.003％、Nd：0.1％，余量由铁和不可避免的杂质构成。4.根据权利要求1所述的一种波纹管材料，其特征在于，以所述波纹管材料的总质量为100％计，所述波纹管材料包括如下质量百分含量的成分，C：0.05％、Si：0.5％、Mn：2.6％、P：0.004％、S：0.02％、Ni：19％、Cr：23.5％、N：0.01％、Al：0.04％、Nb：0.15％、Ta：0.3％、Nd：0.25％，余量由铁和不可避免的杂质构成。5.一种波纹管材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：熔炼，把在频率1150-1800Hz、容量为80-260Kg的中频感应炉熔化的含碳量为0.7％～1.2％、温度为1600℃～1750℃的不锈钢熔体倒入AOD炉内，熔化为铁水；S2：脱C，顶吹氧气进行脱C处理，AOD吹氮气进行搅拌，脱C过程中加入石灰70Kg/t钢～80Kg/t钢，及白云石15Kg/t钢～20Kg/t钢，比较所兑钢水铬含量与标准铬含量，对其含量进行微调；S3：还原和脱S，AOD炉内...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉远宏，刘明安，张丽，吉远东，杨磊，
申请(专利权)人：江苏丰禾机械制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32