一种310S不锈钢制备方法及310S不锈钢技术

本发明专利技术公开了一种310S不锈钢制备方法及310S不锈钢，质量百分比计，310S不锈钢包括以下组分：C:0.03～0.06；Si：0.40～0.70；Mn：1.30～1.60；P≤0.025；S≤0.0010；Cr：25.30～25.90；Ni:19.00～19.80；Mo：0～0.5；N:0.02～0.05；Cu：0～0.5；Al：0～0.1200；余量为Fe；制备方法包括冶炼→连铸→热轧→退火酸洗。本发明专利技术的有益效果是通过对氧含量的精确控制，有效降低素钢的氧含量，提升产品表面质量；表面氧化皮容易清洗，具有优秀的耐热性能，适应苛刻的高温环境。

A preparation method of 310S stainless steel and 310S stainless steel

【技术实现步骤摘要】
一种310S不锈钢制备方法及310S不锈钢
本专利技术属于不锈钢生产
，尤其涉及一种可应用于石油化工行业耐高温环境的310S不锈钢及其制备方法。
技术介绍
随着石油化工行业的发展，在高温条件下进行的作业越来越多，但是高温下的设备材料容易腐蚀和失效。现有技术中，310S不锈钢(2520)是奥氏体铬镍不锈钢，因镍(Ni)、铬(Cr)含量高，具有良好耐氧化、耐腐蚀、耐酸咸、耐高温性能，在石油化工行业有较多应用。缺点是，310S不锈钢的生产难度较大：脱氧比较困难，普通生产工艺只能达到50ppmm氧含量水平，难以达到钢种要求；现有工艺条件得到的铸坯容易产生纵裂纹；同时存在酸洗比较困难等难题。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种310S不锈钢制备方法及310S不锈钢，通过对氧含量的精确控制，有效降低素钢的氧含量，提升产品表面质量；表面氧化皮容易清洗，具有优秀的耐热性能，适应苛刻的高温环境。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种310S不锈钢的制备方法，包括冶炼→连铸→热轧→退火酸洗；其特点是所述冶炼步骤包括：A1)EAF(电炉)熔化合金及废钢，温度达到1550℃，出钢后扒渣；A2)AOD(氩氧脱碳精炼)冶炼将C脱到0.03％以下，还原剂SiFe加部分合金，3min后加石灰、萤石和铝球继续造渣脱氧、脱硫；出钢温度控制在1630℃；出钢后扒渣；A3)根据310S铝-氧平衡溶度积和采用钢包处理的局限性，将连铸取样Al(铝)含量控制在1000-1200ppm，保证脱氧平衡状态下全氧含量达到10ppm以下；钙处理Ca(钙)含量控制在20-30ppm，保证钢水的可浇注性；钢水在弱搅拌口加入1.0-3.0㎏/t合成渣吸附夹杂物，弱搅拌30min以上，促进夹杂物上浮，提高钢水纯净度；钢包处理投入其他合金及冷却剂最小化控制；所述连铸步骤包括：B1)钢包开浇采用钢包水口和氩气保护浇注；中间包过热度控制在30-40℃；中间包内采用合适碱度的覆盖剂吸附夹杂物和保护钢水免受空气氧化；B2)连铸用浸入式水口(SEN水口)倾角15°，根据板坯断面尺寸200-220mm，插入深度控制在80-120mm；B3)保护渣采用304不锈钢保护渣，一次冷却，窄面水量500L/min，宽面水量3500L/min；B4)二次冷却，二次冷却水0.56L/kg；B5)板坯水冷20-30min；研磨深度2-5mm；310S不锈钢铸态组织含有一定量的铁素体，δ→γ转变时，体积会产生收缩或膨胀，特别是由于连铸坯横断面上存在较大的温度差，使得组织转变不可能同时进行和完成，在连铸坯内外部产生不均匀的变形，从而产生拉伸或压缩应力，进而导致纵向裂纹；本专利技术通过设置上下表面二次冷却水冷却工艺，减少纵裂纹发生；更进一步地，所述热轧步骤包括:C1)加热炉加热温度1210～1250℃，在炉时间230～280min，抽出温度1180～1220℃，加热炉加热区平均过氧量2％～4％,充分固溶铸坯的铁素体；C2)粗轧开轧温度1180～1220℃，终轧温度990～1000℃，5道次轧制作业，厚度从220mm轧制为180mm铸坯；C3)180mm铸坯装入加热炉加热，加热温度1240～1260℃，在炉时间190～210min，加热炉加热区平均过氧量2％～4％；板坯经过热处理和轧制(220mm-180mm)，消除应力、溶解铸坯铁素体达使原材料均质化；C4)二次粗轧，开轧温度1220～1240℃，终轧温度980～998℃，7道次轧制作业，厚度从180mm轧制为27mm；C5)精轧，采用卷炉作业，卷炉加热温度990～1100℃，7道次作业，厚度从27mm轧制为4mm或3mm。更进一步地，所述退火酸洗步骤包括：D1)退火炉采用板温检测，提高温度控制精确程度，预热带不锈钢带温度为570℃，加热带不锈钢带温度1050℃，均热区不锈钢带温度1130℃；D2)酸洗段中性盐硫酸钠比重1.2±0.05，电流6500±200A，温度75±5℃；混酸采用硝酸80～100g/L,氢氟酸38～41g/L，酸温65～70℃。酸洗段设置中性盐电解处理310S不锈钢表面致密的氧化膜。本专利技术还提供一种310S不锈钢，以质量百分比计，所述310S不锈钢包括以下组分：C:0.03～0.06；Si：0.40～0.70；Mn：1.30～1.60；P≤0.025；S≤0.0010；Cr：25.30～25.90；Ni:19.00～19.80；Mo：0～0.5；N:0.02～0.05；Cu：0～0.5；Al：0～0.1200；余量为Fe；该310S不锈钢采用上述制备方法生产得到。3.有益效果与现有技术相比，本专利技术的优点是：(1)冶炼时通过氧含量的精确控制，有效降低素钢的氧含量，提升产品表面质量；(2)根据310S连铸过程中铁素体的分布规律,设置上下表面二次冷却水冷却工艺，减少纵裂纹发生；(3)板坯经过热处理和轧制，消除应力、溶解铸坯铁素体达使原材料均质化；(5)置中性盐电解处理步骤，使310S表面致密氧化膜破碎，更容易酸洗得到最终产品；(6)310S具有优秀的耐热性能，对比普通304不锈钢，其可以使用更加高温苛刻的环境中；当310S不锈钢中铬含量高达25％以上时，在1000℃等温氧化时表面生成Cr2O3保护性氧化膜，且不发生内氧化；同时提高含镍量可以提高氧化膜的附着力，减少剥落，其抗高温氧化性得到很大提高。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术310S不锈钢铝-氧平衡浓度积。图2是本专利技术加热炉加热得到220mm厚度铸坯铁素体分布情况。图3是本专利技术粗轧至180mm厚度铁素体分布情况。图4是本专利技术1100℃条件下310S不锈钢抗高温氧化曲线图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。一种310S不锈钢，以质量百分比计，所述310S不锈钢包括以下组分：C:0.03～0.06；Si：0.40～0.70；Mn：1.30～1.60；P≤0.025；S≤0.0010；Cr：25.30～25.90；Ni:19.00～19.80；Mo：0～0.5；N:0.02～0.05；Cu：0～0.5；Al：0～0.1200；余量为Fe；当310S不锈钢中铬含量高达25％以上时，在1000℃等温氧化时表面生成Cr2O3保护性氧化膜，且不发生内氧化；同时提高含镍量可以提高氧化膜的附着力，减少剥落，其抗高温氧化性得到很大提高。该310S不锈钢的制备方法，包括冶炼→连铸→热轧→退火酸洗；其中冶炼步骤包括：A1)EAF(电炉)熔化合金及废钢，温度达到1550℃，出钢后扒渣；A2)AOD(氩氧脱碳精炼)冶炼将C脱到0.03％以下，还原剂SiFe加部分合金，3min后加石灰、萤石和铝球继续造渣脱氧、脱硫；出钢温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种310S不锈钢的制备方法，包括冶炼→连铸→热轧→退火酸洗；其特征在于：所述冶炼步骤包括：/nA1)EAF(电炉)熔化合金及废钢，温度达到1550℃，出钢后扒渣；/nA2)AOD(氩氧脱碳精炼)冶炼将C脱到0.03％以下，还原剂SiFe加部分合金，3min后加石灰、萤石和铝球继续造渣脱氧、脱硫；出钢温度控制在1630℃；出钢后扒渣；/nA3)根据310S铝-氧平衡溶度积和采用钢包处理的局限性，将连铸取样Al(铝)含量控制在1000-1200ppm，保证脱氧平衡状态下全氧含量达到10ppm以下；钙处理Ca(钙)含量控制在20-30ppm，保证钢水的可浇注性；钢水在弱搅拌口加入1.0-3.0㎏/t合成渣吸附夹杂物，弱搅拌30min以上，促进夹杂物上浮，提高钢水纯净度；钢包处理投入其他合金及冷却剂最小化控制；/n所述连铸步骤包括：/nB1)钢包开浇采用钢包水口和氩气保护浇注；中间包过热度控制在30-40℃；中间包内采用合适碱度的覆盖剂吸附夹杂物和保护钢水免受空气氧化；/nB2)连铸用浸入式水口(SEN水口)倾角15°，根据板坯断面尺寸200-220mm，插入深度控制在80-120mm；/nB3)保护渣采用304不锈钢保护渣，一次冷却，窄面水量500L/min，宽面水量3500L/min；/nB4)二次冷却，二次冷却水0.56L/kg；/nB5)板坯水冷20-30min；研磨深度2-5mm。/n...

【技术特征摘要】
1.一种310S不锈钢的制备方法，包括冶炼→连铸→热轧→退火酸洗；其特征在于：所述冶炼步骤包括：
A1)EAF(电炉)熔化合金及废钢，温度达到1550℃，出钢后扒渣；
A2)AOD(氩氧脱碳精炼)冶炼将C脱到0.03％以下，还原剂SiFe加部分合金，3min后加石灰、萤石和铝球继续造渣脱氧、脱硫；出钢温度控制在1630℃；出钢后扒渣；
A3)根据310S铝-氧平衡溶度积和采用钢包处理的局限性，将连铸取样Al(铝)含量控制在1000-1200ppm，保证脱氧平衡状态下全氧含量达到10ppm以下；钙处理Ca(钙)含量控制在20-30ppm，保证钢水的可浇注性；钢水在弱搅拌口加入1.0-3.0㎏/t合成渣吸附夹杂物，弱搅拌30min以上，促进夹杂物上浮，提高钢水纯净度；钢包处理投入其他合金及冷却剂最小化控制；
所述连铸步骤包括：
B1)钢包开浇采用钢包水口和氩气保护浇注；中间包过热度控制在30-40℃；中间包内采用合适碱度的覆盖剂吸附夹杂物和保护钢水免受空气氧化；
B2)连铸用浸入式水口(SEN水口)倾角15°，根据板坯断面尺寸200-220mm，插入深度控制在80-120mm；
B3)保护渣采用304不锈钢保护渣，一次冷却，窄面水量500L/min，宽面水量3500L/min；
B4)二次冷却，二次冷却水0.56L/kg；
B5)板坯水冷20-30min；研磨深度2-5mm。


2.根据权利要求1所述一种310S不锈钢的制备方法，其特征在于：所述热轧步骤包括:
C1)加热炉加热温度1210～1250℃，在炉时间230～280min，抽出温度1180～1220℃，加热炉加热区...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈功，荣青亮，林鸿亮，
申请(专利权)人：浦项张家港不锈钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32