高氮奥氏体不锈钢及其中板的制备方法技术

本发明专利技术属于不锈钢生产制造技术领域，具体涉及一种高氮奥氏体不锈钢及其中板的制备方法。本发明专利技术提供的高氮奥氏体不锈钢，按重量百分比计，包括：C：0.030％

【技术实现步骤摘要】
高氮奥氏体不锈钢及其中板的制备方法


[0001]本专利技术属于不锈钢生产制造
，具体涉及一种高氮奥氏体不锈钢及其中板的制备方法。

技术介绍

[0002]高氮不锈钢是指氮含量在0.3％以上的奥氏体不锈钢，其突出的特点是屈服强度为普通奥氏体不锈钢的2
‑
3倍，同时具有良好的耐腐蚀性能、无磁性能和耐磨性能，在采矿、国防、水利工程等领域得到广泛的使用。
[0003]但，高氮不锈钢面临生产难度增加的难题，如：高含量的氮如何加入以及如何精确控制其含量；如何解决连铸过程随着钢水的温度下降伴随氮的溶解度下降导致的N析出形成皮下气泡以及高氮不锈钢热塑性差、热轧易产生裂纹缺陷等。因此，高氮不锈钢生产过程必须采取相应的措施，确保最终生产出合格的高氮不锈钢产品。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种高氮奥氏体不锈钢及其中板的制备方法。
[0005]本专利技术提供的高氮奥氏体不锈钢，按重量百分比计，包括：C：0.030％
‑
0.15％，Si：0.3％
‑
1.00％，Mn：15.00％
‑
17.00％，P≤0.040％，S≤0.010％，Cr：20.00％
‑
22.00％，Ni：1.00％
‑
3.00％，Mo≤0.30％，Cu≤0.30％，N：0.50％
‑
0.70％，其余为Fe与不可避免的杂质。
[0006]上述的高氮奥氏体不锈钢，按重量百分比计，包括：C：0.050％
‑
0.13％，Si：0.30％
‑
0.60％，Mn：16.0％
‑
17.0％，P≤0.035％，S≤0.005％，Cr：21.0％
‑
22.0％，Ni：1.0％
‑
2.0％，Mo≤0.20％，Cu≤0.20％，N：0.60％
‑
0.70％，其余为Fe与不可避免的杂质。
[0007]上述的高氮奥氏体不锈钢，按重量百分比计，包括：C：0.08％
‑
0.12％，Si：0.40％
‑
0.50％，Mn：16.00％
‑
16.50％，P≤0.030％，S≤0.003％，Cr：21.00％
‑
21.50％，Ni：1.50％
‑
2.00％，Mo≤0.15％，Cu≤0.15％，N：0.60％
‑
0.65％，其余为Fe与不可避免的杂质。
[0008]本专利技术还提供了高氮奥氏体不锈钢中板的制备方法，包括以下步骤：
[0009](1)采用电弧炉化钢—氩氧炉脱碳—钢包精炼炉精炼工序制备钢水；
[0010](2)选择直立型或水平型铸机对所述钢水进行连铸得到铸坯；其中，中间包中钢水温度为1435
‑
1455℃，拉速为0.70
‑
0.90m/min，结晶器冷却水控制为窄面250
‑
350L/min，宽面2000
‑
2200L/min；
[0011](3)对所述铸坯加热后进行热轧；其中，纵轧两道次，道次压下率为15
‑
18％，之后转向横轧四个道次，道次压下率为10
‑
15％，展宽至所需要的宽度，展宽余量控制在100
‑
120mm，再转向纵轧到底，轧制到所需要的钢板厚度；
[0012](4)经固溶热处理、酸洗、钝化、烘干后，得到高氮奥氏体不锈钢中板产品。
[0013]上述的高氮奥氏体不锈钢中板的制备方法，在氩氧炉的脱碳期及还原期全程吹氮，还原末期根据成分补加Cr、Mn合金。
[0014]上述的高氮奥氏体不锈钢中板的制备方法，在钢包精炼炉精炼工序中，通过侧吹氮气或氩气来调整钢水中的N含量。
[0015]上述的高氮奥氏体不锈钢中板的制备方法，对所述铸坯加热包括：预热段温度＜500℃，均热段温度：1280
‑
1300℃，加热总时间为200
‑
230min。
[0016]上述的高氮奥氏体不锈钢中板的制备方法，所述固溶热处理包括：控制炉内均热段温度为1000
‑
1080℃，加热总时长根据钢板厚度按4
‑
5min/mm控制，出炉后水冷至常温。
[0017]上述的高氮奥氏体不锈钢中板的制备方法，所述酸洗包括：将钢板放入酸洗槽内，酸洗液为盐酸和H2SO4的混合液，温度为40
‑
60℃，浸泡20
‑
40min。
[0018]上述的高氮奥氏体不锈钢中板的制备方法，所述钝化包括：将钢板放入钝化槽内，钝化液为硝酸和氢氟酸的混合液，温度为30
‑
40℃，浸泡时间＞20min。
[0019]本专利技术的技术方案具有如下的有益效果：
[0020](1)本专利技术的高氮奥氏体不锈钢，通过以Mn、N代替部分Ni，在提高奥氏体不锈钢强度的同时降低了贵重金属Ni的含量，降低了成本；而且，通过确定钢种其余元素如C、Si、Cr等达到最佳的成本匹配，得到一种低成本、综合性能高的资源节约型高氮奥氏体不锈钢；
[0021](2)本专利技术的高氮奥氏体不锈钢中板的制备方法，采用吹氮“N气合金化”方法，与现有技术中加入氮化合金增氮方式相比，不仅大大减少了工序成本，提高了效率，同时所生产的高氮奥氏体不锈钢中板板型和表面良好，性能优良。
具体实施方式
[0022]为了充分了解本专利技术的目的、特征及功效，通过下述具体实施方式，对本专利技术作详细说明。本专利技术的工艺方法除下述内容外，其余均采用本领域的常规方法或装置。下述名词术语除非另有说明，否则均具有本领域技术人员通常理解的含义。
[0023]本专利技术中的术语“优选的”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本专利技术实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本专利技术的范围之外。
[0024]当本文中公开一个数值范围时，上述范围视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特征时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
[0025]具体的，本专利技术提供的高氮奥氏体不锈钢，按重量百分比计，包括：C：0.030％
‑
0.15％，Si：0.30％
‑
1.00％，Mn：15.00％
‑
17.00％，P≤0.040％，S≤0.010％，Cr：20.00％
‑
22.00％，Ni：1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高氮奥氏体不锈钢，其特征在于，按重量百分比计，包括：C：0.030％
‑
0.15％，Si：0.3％
‑
1.00％，Mn：15.00％
‑
17.00％，P≤0.040％，S≤0.010％，Cr：20.00％
‑
22.00％，Ni：1.00％
‑
3.00％，Mo≤0.30％，Cu≤0.30％，N：0.50％
‑
0.70％，其余为Fe与不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的高氮奥氏体不锈钢，其特征在于，按重量百分比计，包括：C：0.050％
‑
0.13％，Si：0.30％
‑
0.60％，Mn：16.0％
‑
17.0％，P≤0.035％，S≤0.005％，Cr：21.0％
‑
22.0％，Ni：1.0％
‑
2.0％，Mo≤0.20％，Cu≤0.20％，N：0.60％
‑
0.70％，其余为Fe与不可避免的杂质。3.根据权利要求1所述的高氮奥氏体不锈钢，其特征在于，按重量百分比计，包括：C：0.08％
‑
0.12％，Si：0.40％
‑
0.50％，Mn：16.00％
‑
16.50％，P≤0.030％，S≤0.003％，Cr：21.00％
‑
21.50％，Ni：1.50％
‑
2.00％，Mo≤0.15％，Cu≤0.15％，N：0.60％
‑
0.65％，其余为Fe与不可避免的杂质。4.权利要求1
‑
3任一项所述的高氮奥氏体不锈钢中板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采用电弧炉化钢—氩氧炉脱碳—钢包精炼炉精炼工序制备钢水；(2)选择直立型或水平型铸机对所述钢水进行连铸得到铸坯；其中，中间包中钢水温度为1435...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊，李国平，范新智，孙铭山，罗刚，
申请(专利权)人：山西太钢不锈钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：