一种低成本高性能NS336棒材及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低成本高性能NS336棒材及其制备方法，属于冶金行业棒材生产技术领域。技术方案是：NS336棒材质量百分比成分组成中，Al%/27+Ti%/48+Nb%/92介于0.034~0.045之间。采用真空冶炼+电渣重熔+锻造+强化处理工序，或者采用真空冶炼+电渣重熔+轧制+强化处理工序，或者采用真空冶炼+电渣重熔+锻造+轧制+强化处理工序，锻造或者轧制变形比＞7，强化处理是将棒材放入加热炉加热至690~700℃，保温（240+0.7D）min。本发明专利技术的有益效果是：强度较常规NS336棒材＞5%，晶粒度控制在8~9级，盐雾试验评价棒材减重较常规NS336减少7%以上，降低吨钢生产成本1万元以上。吨钢生产成本1万元以上。

【技术实现步骤摘要】
一种低成本高性能NS336棒材及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种低成本高性能NS336棒材及其制备方法，属于冶金行业NS336棒材生产


技术介绍

[0002]NS336作为应用最为广泛的耐蚀合金材料之一，通过W、Nb元素固溶强度，具有良好的高温强度，同时高Cr、Ni，使其具有极好的耐蚀性，具有很好的加工性能及综合使用性能，具有优异的耐蚀性和高温抗氧化性，在航空航天、舰船、能源、化工等领域具有广阔的应用市场。
[0003]NS336中Nb含量较高，为3.15
‑
4.15%，该元素容易偏析，与Nb形成δ相及Laves相，恶化材料耐蚀性能， Nb元素同时是强化元素，与金属Ni形成γ
′
与γ
″
，提高该材料在高温下强度。
[0004]该材料应用在950℃以下的室温及高温环境，在高温条件下具有一定的耐蚀性及高温强度。但是该材料价格极高，价格在25~35万元/吨。其中铌元素的价格为45万元/吨，极大的提升了材料的原料成本。在一些低温条件下，如在500℃以下时，如烟气管道、化工管道、存储罐体等使用工况时，对材料高温强度要求不高，此时NS336性能过剩，间接造成成本浪费，而金属钛的价格仅为8万元/吨，金属铝价格为1.9万元/吨，价格低廉。
[0005]基于此种问题，专利技术一种适用于低温条件下使用的低成本、高耐蚀性的NS336，降低材料成本，提高低温条件耐蚀性，从而提高其使用寿命。
[0006]经研究发现，Ti元素及Al元素与Ni形成析出相，钉扎在奥氏体晶界处，阻止晶粒长大，同时Ti可以在奥氏体的面心立方晶格中占据位置，通过固溶强度的方式提高奥氏体材料的强度，另一方面，Ti的加入可以促进γ
″
形成，这些析出相通过钉扎在晶界，抑制晶粒长大，以析出强化的方式改善强度。因此在一定条件下，Ti元素及Al元素可以代替Nb在材料中强化的作用。同时研究发现，该材料中Cr元素是保障材料耐蚀性的主要材料，通过在材料表面形成一层致密的Cr2O3氧化膜，当材料中含有Al时，也会形成一层Al2O3氧化膜，阻碍氧元素进入基体内，从而减缓材料氧化腐蚀。研究表明，晶粒的细化可以改善材料的耐蚀性，更多的晶界阻碍氧原子的移动，抑制氧原子进入基体，从而提高材料的耐蚀性。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种低成本高性能NS336棒材及其制备方法，能够提高棒材的耐蚀性和强度，解决
技术介绍
中存在的问题。
[0008]本专利技术的技术方案是：一种低成本高性能NS336棒材，NS336棒材质量百分比成分组成中，Al%/27+Ti%/48+Nb%/92介于0.034~0.045之间。
[0009]上述低成本高性能NS336棒材，NS336棒材质量百分比成分组成中，Al%介于0.30%~0.40%之间， Ti介于0.50%~0.06%之间，Nb%介于0.62%
‑
2.16%之间。
[0010]上述低成本高性能NS336棒材，所述NS336棒材质量百分比成分组成中， Al%介于0.35%~0.40%之间， Ti介于0.55%~0.06%之间。
[0011]一种低成本高性能NS336棒材制备方法，采用真空冶炼+电渣重熔+锻造+强化处理工序，或者采用真空冶炼+电渣重熔+轧制+强化处理工序，或者采用真空冶炼+电渣重熔+锻造+轧制+强化处理工序，所述锻造或者轧制变形比＞7，强化处理是将锻造或轧制后的棒材放入加热炉加热至690~700℃，保温（240+0.7D）min，然后出炉空冷至室温，式中D为棒材直径。
[0012]上述低成本高性能NS336棒材制备方法，棒材直径D为20
‑
80mm。
[0013]上述低成本高性能NS336棒材制备方法，棒材晶粒度为8~9级。
[0014]本专利技术的有益效果是：1）本专利技术适用于＜400℃低温条件下使用的φ20~80mm规格NS336锻造棒材或轧制棒材，强度较常规NS336棒材＞5%。
[0015]2）本专利技术可以改善NS336棒材组织均匀性，晶粒度控制在8~9级。
[0016]3）本专利技术可以改善NS336棒材产品耐蚀性，盐雾试验评价棒材减重较常规NS336减少7%以上。
[0017]4）本专利技术降低吨钢生产成本1万元以上。
实施方式
[0018]通过实例对本专利技术作进一步说明。
[0019]一种低成本高性能NS336棒材，NS336棒材质量百分比成分组成中，Al%/27+Ti%/48+Nb%/92介于0.034~0.045之间。
[0020]上述低成本高性能NS336棒材，NS336棒材质量百分比成分组成中， Al%介于0.30%~0.40%之间， Ti介于0.50%~0.06%之间，Nb%介于0.62%
‑
2.16%之间。
[0021]上述低成本高性能NS336棒材，所述NS336棒材质量百分比成分组成中， Al%介于0.35%~0.40%之间，Ti介于0.55%~0.06%之间。
[0022]一种低成本高性能NS336棒材制备方法，采用真空冶炼+电渣重熔+锻造+强化处理工序，或者采用真空冶炼+电渣重熔+轧制+强化处理工序，或者采用真空冶炼+电渣重熔+锻造+轧制+强化处理工序，所述锻造或者轧制变形比＞7，强化处理是将锻造或轧制后的棒材放入加热炉加热至690~700℃，保温（240+0.7D）min，然后出炉空冷至室温，式中D为棒材直径。
[0023]上述低成本高性能NS336棒材制备方法，棒材直径D为20
‑
80mm。
实施例1
[0024]经过真空冶炼+电渣重熔制备出φ220mm的NS336电渣锭，其成分中Al含量为0.31%，Ti含量为0.60%，Nb含量为1.47%。具体成分如下表。
[0025][0026]电渣锭拔长锻造至φ80mm锻棒，变形比为7.6。
[0027]将锻棒在加热炉内升温至690℃，保温296min，出炉空冷。
实施例2
[0028]经过真空冶炼+电渣重熔制备出φ200mm的NS336自耗锭，其成分中Al含量为0.38%，Ti含量为0.50%，Nb含量为1.75%。具体成分见下表
[0029]材料经过锻造，制备出90
×
90mm坯料，加热后经过轧制制备出φ22mm轧制棒材，变形比为21。
[0030]将轧制棒材在加热炉内升温至700℃，保温254min，出炉空冷。
实施例3
[0031]经过真空冶炼+电渣重熔制备出φ200mm的NS336自耗锭，其成分中Al含量为0.34%，Ti含量为0.55%，Nb含量为1.66%。具体成分见下表
[0032]材料经过锻造，制备出φ60mm锻造棒材，变形比11.1。
[0033]将锻造棒材在加热炉内升温至694℃，保温282min，出炉空冷。
对比例1
[0034本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成本高性能NS336棒材，其特征在于：NS336棒材质量百分比成分组成中，Al%/27+Ti%/48+Nb%/92介于0.034~0.045之间。2.根据权利要求1所述的一种低成本高性能NS336棒材，其特征在于：NS336棒材质量百分比成分组成中，Al%介于0.30%~0.40%之间，Ti介于0.50%~0.06%之间，Nb%介于0.62%
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2.16%之间。3.根据权利要求2所述的一种低成本高性能NS336棒材，其特征在于：所述NS336棒材质量百分比成分组成中，Al%介于0.35%~0.40%之间，Ti介于0.55%~0.06%之间。4.一种低成...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文，嵇爽，赵英利，韩彦光，王超，马超，周文慧，马瑞楠，贾明雪，
申请(专利权)人：河钢集团有限公司河钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：