一种极低氧高超纯净奥氏体不锈钢及其制备工艺制造技术

本发明专利技术提供一种极低氧高超纯净奥氏体不锈钢及其制备工艺，属于不锈钢铸造技术领域，该高超纯净奥氏体不锈钢及其制备方法，通过真空工艺制得的奥氏体不锈钢，通过对钢水进行成分调节，改善硫化物形貌和分布，提高材料的热加工性能，提高冶炼钢水的纯净度，从而获得一种高超纯净的奥氏体不锈钢；该不锈钢生产工艺的制备方法，生产流程工艺简化，高效节能，并将硫元素的含量控制在

【技术实现步骤摘要】
一种极低氧高超纯净奥氏体不锈钢及其制备工艺


[0001]本专利技术属于特种不锈钢铸造
，具体涉及一种极低氧高超纯净奥氏体不锈钢及其制备工艺
。

技术介绍

[0002]奥氏体不锈钢，是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢
。
钢中含
Cr
约
18%、Ni 8%~25%、C
约
0.1%
时，具有稳定的奥氏体组织
。
奥氏体铬镍不锈钢包括著名的
18Cr
‑
8Ni
钢和在此基础上增加
Cr、Ni
含量并加入
Mo、Cu、Si、Nb
等元素发展起来的高
Cr
‑
Ni
系列钢
。
奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化，如加入
S、Ca、Se、Te
等元素，则具有良好的易切削性
。
[0003]高超纯净奥氏体不锈钢是一种用在三代半导体设备制造行业主要材料之一，目前我国全部从日本进口，超纯净不锈钢主要在半导体设备中在低温工艺下使用，要求材料纯净度非常高，对材料
A、B、C、D
类夹渣物要求为零，只允许
D
类夹渣＜
0.5
级，而且对材料
H、O
含量极其严格控制，对氢氧含量分别
H
＜
1 ppm
，
O
＜
5 ppm。
这种技术主要要求在正常冶炼工艺是无法控制的
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种极低氧高超纯净奥氏体不锈钢及其制备工艺，旨在解决现有技术中的冶炼工艺无法制备高超纯净的奥氏体不锈钢的问题
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高超纯净奥氏体不锈钢，包括如下重量份化学原料：碳
0.005
‑
0.01
份
、
硅
0.1
‑
0.6
份
、
锰
0.8
‑
1.5
份
、
磷
≤0.03
份
、
硫
0.002
‑
0.005
份
、
铬
17
‑
18
份
、
镍
13.3
‑
14.1
份
、
钼
2.5
‑
3.3
份
、
铜
≤0.2
份
、
铌
≤0.05
份
、
硒
≤0.02
份
、
氢
≤1
份
、
氧
≤5
份，余量为铁及其他不可避免的杂质
。
[0006]作为本专利技术一种优选的方案，包括如下重量份化学原料：碳
0.13
‑
0.27
份
、
硅
0.18
‑
0.58
份
、
锰
0.9
‑
1.4
份
、
磷
≤0.03
份
、
硫
0.0025
‑
0.0045
份
、
铬
17.2
‑
17.8
份
、
镍
13.4
‑
14
份
、
钼
2.53
‑
3.2
份
、
铜
≤0.2
份
、
铌
≤0.05
份
、
硒
≤0.02
份
、
氢
≤1
份
、
氧
≤5
份，余量为铁及其他不可避免的杂质
。
[0007]作为本专利技术一种优选的方案，包括如下重量份化学原料：碳
0.17
‑
0.23
份
、
硅
0.25
‑
0.5
份
、
锰
1.1
‑
1.3
份
、
磷
≤0.03
份
、
硫
0.003
‑
0.004
份
、
铬
17.4
‑
17.6
份
、
镍
13.6
‑
13.8
份
、
钼
2.58
‑
2.824
份
、
铜
≤0.2
份
、
铌
≤0.05
份
、
硒
≤0.02
份
、
氢
≤1
份
、
氧
≤5
份，余量为铁及其他不可避免的杂质
。
[0008]作为本专利技术一种优选的方案，包括如下重量份化学原料：碳
0.021
份
、
硅
0.44
份
、
锰
1.228
份
、
磷
0.0033、
硫
00.0034
份
、
铬
17.56
份
、
镍
13.73
份
、
钼
2.628
份
、
铜
≤0.0033
份
、
铌
≤0.0095
份
、
硒
≤0.0005
份
、
氢
≤0.7
份
、
氧5份，余量为铁及其他不可避免的杂质
。
[0009]一种极低氧高超纯净奥氏体不锈钢的制备工艺，包括如下步骤：
S1、
首先在电炉中进行炼钢处理形成钢水，然后将钢水加入至精炼炉中，并对钢水进行成分调节，然后通过处理机构对钢水进行搅拌
、
除渣和静止沉淀处理；
S2、
此时钢包中的钢水经过处理，将钢水通过行车吊到
VOD
设备作业处，
VOD
是真空脱氧脱碳设备，其中钢水被送入
VOD
转炉内，从炉顶氧枪吹氧，此时硅首先被氧化，然后等待碳被氧化，在
VOD
转炉内达到预定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种极低氧高超纯净奥氏体不锈钢，其特征在于，包括如下重量份化学原料：碳
0.005
‑
0.01
份
、
硅
0.1
‑
0.6
份
、
锰
0.8
‑
1.5
份
、
磷
≤0.03
份
、
硫
0.002
‑
0.005
份
、
铬
17
‑
18
份
、
镍
13.3
‑
14.1
份
、
钼
2.5
‑
3.3
份
、
铜
≤0.2
份
、
铌
≤0.05
份
、
硒
≤0.02
份
、
氢
≤1
份
、
氧
≤5
份，余量为铁及其他不可避免的杂质
。2.
根据权利要求1所述的一种极低氧高超纯净奥氏体不锈钢，其特征在于，包括如下重量份化学原料：碳
0.13
‑
0.27
份
、
硅
0.18
‑
0.58
份
、
锰
0.9
‑
1.4
份
、
磷
≤0.03
份
、
硫
0.0025
‑
0.0045
份
、
铬
17.2
‑
17.8
份
、
镍
13.4
‑
14
份
、
钼
2.53
‑
3.2
份
、
铜
≤0.2
份
、
铌
≤0.05
份
、
硒
≤0.02
份
、
氢
≤1
份
、
氧
≤5
份，余量为铁及其他不可避免的杂质
。3.
根据权利要求2所述的一种极低氧高超纯净奥氏体不锈钢，其特征在于，包括如下重量份化学原料：碳
0.17
‑
0.23
份
、
硅
0.25
‑
0.5
份
、
锰
1.1
‑
1.3
份
、
磷
≤0.03
份
、
硫
0.003
‑
0.004
份
、
铬
17.4
‑
17.6
份
、
镍
13.6
‑
13.8
份
、
钼
2.58
‑
2.824
份
、
铜
≤0.2
份
、
铌
≤0.05
份
、
硒
≤0.02
份
、
氢
≤1
份
、
氧
≤5
份，余量为铁及其他不可避免的杂质
。4.
根据权利要求3所述的一种极低氧高超纯净奥氏体不锈钢，其特征在于，包括如下重量份化学原料：碳
0.021
份
、
硅
0.44
份
、
锰
1.228
份
、
磷
0.0033
份
、
硫
0.0034
份
、
铬
17.56
份
、
镍
13.73
份
、
钼
2.628
份
、
铜
≤0.0033
份
、
铌
≤0.0095
份
、
硒
≤0.0005
份
、
氢
≤0.7
份
、
氧5份，余量为铁及其他不可避免的杂质
。5.
一种极低氧高超纯净奥氏体不锈钢的制备工艺，应用于权利要求1‑4中任意一项所述的一种高超纯净奥氏体不锈钢中，其特征在于，包括如下步骤：
S1、
首先在电炉中进行炼钢处理形成钢水，然后将钢水加入至精炼炉中，并对钢水进行成分调节，然后通过处理机构（1）对钢水进行搅拌
、
除渣和静止沉淀处理；
S2、
此时钢包中的钢水经过处理，将钢水通过行车吊到
VOD
设备作业处，
VOD
是真空脱氧脱碳设备，其中钢水被送入
VOD
转炉内，从炉顶氧枪吹氧，此时硅首先被氧化，然后等待碳被氧化，在
VOD
转炉内达到预定温度和硅含量时一氧化碳开始生成，脱碳开始；
S3、
监测炉内
CO∶CO2
值，熔池碳含量达到0．
08
％时，停止吹氧，降低转炉内压力，吹氩搅拌，加强溶解氧和残余碳的反应，然后依次加入还原硅
、
石灰
、
萤石，进行脱硫，
S4、
确认水平连铸机组运转正常，调整结晶器进出水压力
、
流量，连铸拉坯，控制炉内钢水温度
、
拉坯速度
、
拉坯频率，其中钢种液相线温度为
1493℃
，首炉中包过热度控制范围为
30
‑
45℃
，
160
方胚拉速控制
1.1
‑
1.35m/min
；对铸坯表面有缺陷的地方进行修磨
、
酸洗作业，最终制得高超纯净的奥氏体不锈钢
。6.
根据权利要求5所述的一种极低氧高超纯净奥氏体不锈钢的制备工艺，其特征在于，所述步骤
S1
中在精炼炉中对钢水进行成分调节包括脱碳处理
、
脱硫处理
、
脱磷处理
、
脱铅处理和还原处理，并进行全
Al
脱氧处理，使钢水中：
C
＜
0.3ppm
，
S
＜
0.6ppm
，
P
＜
0.03ppm。7.
根据权利要求6所述的一种极低氧高超纯净奥氏体不锈钢的制备工艺，其特征在于，所述步骤
S1
中对钢水进行搅拌
、
除渣和静止沉淀处理操作中，进行全
Ar
脱氮处理
。8.
根据权利要求5所述的一种极低氧高超纯净奥氏体不锈钢的制备工艺，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王厚祥，
申请(专利权)人：江苏良工精密合金钢有限公司，
类型：发明
国别省市：