一种低镍高耐热不锈钢及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低镍高耐热不锈钢，其化学成分按重量百分比包括以下组分：Ni4%~6%、Cr18%~20%、N0.3%~0.5%、C0.03%~0.05%、Si0.6%~0.8%、Mn5%~6%，S0.1%~0.3%、稀土元素0.03%~0.4%、余量为Fe及其不可避免的杂质元素。本发明专利技术还公开了该不锈钢的制备方法。本发明专利技术采用的单嘴精炼炉进行精炼不锈钢，不仅能提高钢水品质，减少不合格钢水的产生，尤其是成分不均匀、硫含量不合格等问题，而且降低了生产钢的成本，另外通过增加稀土元素，扩大金属的奥氏体区域，从而可以增加不锈钢的耐热性能，同时通过降低镍元素从而也大大降低成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种低镍高耐热不锈钢，其化学成分按重量百分比包括以下组分：Ni4%~6%、Cr18%~20%、N0.3%~0.5%、C0.03%~0.05%、Si0.6%~0.8%、Mn5%~6%，S0.1%~0.3%、稀土元素0.03%~0.4%、余量为Fe及其不可避免的杂质元素。本专利技术还公开了该不锈钢的制备方法。本专利技术采用的单嘴精炼炉进行精炼不锈钢，不仅能提高钢水品质，减少不合格钢水的产生，尤其是成分不均匀、硫含量不合格等问题，而且降低了生产钢的成本，另外通过增加稀土元素，扩大金属的奥氏体区域，从而可以增加不锈钢的耐热性能，同时通过降低镍元素从而也大大降低成本。【专利说明】
本专利技术属于冶金及材料科学
，特别涉及。
技术介绍
目前采用的精炼方法一般都是在普通的VOD精炼炉中精炼不锈钢，该方法复杂，精炼效率低下，精炼时间长等缺点。另外，一般炼钢的镇含量极闻，其成本相应就提闻，而且钢水品质较差，不合格钢水的产生较多，尤其是成分不均匀、硫含量不合格等问题。
技术实现思路
专利技术目的:针对上述问题，本专利技术的目的是提供。技术方案:为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种低镍高耐热不锈钢，其化学成分按重量百分比包括以下组分:Ni 4%~6%、Cr 18%~20%、N 0.3%~0.5%、C 0.03%~0.05%、Si0.6%~0.8%、Mn 5%~6%，S 0.1%~0.3%、稀土元素0.03%~0.4%、余量为Fe及其不可避免的杂质元素。所述稀土元素为铈、镧、钪和钇中的一种或几种。所述的低镍高耐热不锈钢的制备方法，包括以下步骤: I)初炼:以普通废钢为原料，在等离子炉中初炼时的熔化期和氧化初期，氧化钢水脱Si，使Si的含量占总钢水的质量为0.690).8% ;还原期调S，使S的含量占总钢水的质量为0.19T0.3% ;等离子炉进行初炼不仅安全、清洁、而且没有污染等等优点。2)补充合金元素:通过炉中分析，调整N1、Cr、Mn和稀土元素的含量，使得重量百分比为分别为Ni为4%~6%，Cr为18%~20%、Mn为5%~6%、稀土元素0.03%~0.4% ； 3)精炼炉中精炼:将初炼后的钢水进入单嘴精炼炉中精炼，抽空时间为4分钟，真空度小于lOOpa，采用顶部吹氧气底部吹氩气进行精炼； 4)钢锭浇注、锻轧成坯料、坯料热处理得到产品。所述步骤I)中还原期调S是通过加入脱硫剂进行调整，所述脱硫剂为石灰石和氟化钙组成，其比例为CaO: CaF2为2:1。铬在不锈钢中的决定作用:决定不锈钢性属的元素只有一种，这就是铬，每种不锈钢都含有一定数量的铬。铬之所以成为决定不锈钢性能的主要元素，根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后，促使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。这种变化可以从以下方面得到说明:①铬使铁基固溶体的电极电位提高②铬吸收铁的电子使铁钝化。钝化是由于阳极反应被阻止而引起金属与合金耐腐蚀性能被提高的现象。构成金属与合金钝化的理论很多，主要有薄膜论、吸附论及电子排列论。镍作为合金元素在不锈钢中的作用，在于它使高铬钢的组织发生变化，从而使不锈钢的耐腐蚀性能及工艺性能获得某些改善。通过增加稀土元素扩大金属的奥氏体区域，通过降低镍元素从而也大大降低成本，稀土元素应用于不锈钢，目前主要在于改善工艺性能方面。如向Crl7Ti钢和Crl7Mo2Ti钢中加少量的稀土元素，可以消除钢锭中因氢气引起的气泡和减少钢坯中的裂纹。 为了增加不锈钢的变性强度、延迟再结晶的开始时间以及使动态再结晶的激活能发生变化，有益效果:本专利技术采用的单嘴精炼炉进行精炼不锈钢，不仅能提高钢水品质，减少不合格钢水的产生，尤其是成分不均匀、硫含量不合格等问题，而且降低了生产钢的成本，另外通过增加稀土元素，扩大金属的奥氏体区域，从而可以增加不锈钢的耐热性能，同时通过降低镍元素从而也大大降低成本。【具体实施方式】根据下述实施例，可以更好地理解本专利技术。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比仅用于说明本专利技术，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本专利技术。实施例1 一种低镍高耐热不锈钢，其化学成分按重量百分比包括以下组分:Ni 4%, Cr 18%、N0.3%、C 0.03%,Si 0.6%、Mn 5%，S 0.1%、稀土元素0.03%、余量为Fe及其不可避免的杂质元素。所述稀土元素为铈和镧。所述的低镍高耐热不锈钢的制备方法，包括以下步骤: 1)初炼:以普通废钢为原料，在等离子炉中初炼时的熔化期和氧化初期，氧化钢水脱Si，使Si的含量占总钢水的质量为0.6% ;还原期调S，使S的含量占总钢水的质量为0.1% ； 2)补充合金元素:通过炉中分析，调整N1、Cr、Mn和稀土元素的含量，使得重量百分比为分别为Ni为4%，Cr为18%、Mn为5%、铈和镧总含量为0.03% ； 3)精炼炉中精炼:将初炼后的钢水进入单嘴精炼炉中精炼，抽空时间为4分钟，真空度小于lOOpa，采用顶部吹氧气底部吹氩气进行精炼； 4)钢锭浇注、锻轧成坯料、坯料热处理得到产品。所述步骤I)中还原期调S是通过加入脱硫剂进行调整，所述脱硫剂为石灰石和氟化钙组成，其比例为CaO: CaF2为2:1。实施例2 一种低镍高耐热不锈钢，其化学成分按重量百分比包括以下组分=Ni 6%, Cr 20%、N0.5%、C 0.05%、Si 0.8%、Mn 6%，S 0.3%、稀土元素0.4%、余量为Fe及其不可避免的杂质元素。所述稀土元素为钪和钇。所述的低镍高耐热不锈钢的制备方法，包括以下步骤: 1)初炼:以普通废钢为原料，在等离子炉中初炼时的熔化期和氧化初期，氧化钢水脱Si，使Si的含量占总钢水的质量为0.8% ;还原期调S，使S的含量占总钢水的质量为0.3% ； 2)补充合金元素:通过炉中分析，调整N1、Cr、Mn和稀土元素的含量，使得重量百分比为分别为Ni为6%，Cr为20%、Mn为6%、钪和钇总含量为0.4% ； 3)精炼炉中精炼:将初炼后的钢水进入单嘴精炼炉中精炼，抽空时间为4分钟，真空度小于lOOpa，采用顶部吹氧气底部吹氩气进行精炼；4)钢锭浇注、锻轧成坯料、坯料热处理得到产品。所述步骤I)中还原期调S是通过加入脱硫剂进行调整，所述脱硫剂为石灰石和氟化钙组成，其比例为CaO: CaF2为2:1。实施例3 一种低镍高耐热不锈钢，其化学成分按重量百分比包括以下组分=Ni 5%, Cr 19%、N0.4%、C 0.04%、Si 0.7%、Mn 5.5%，S 0.2%、稀土元素0.2%、余量为Fe及其不可避免的杂质元素。所述稀土元素为铺。所述的低镍高耐热不锈钢的制备方法，包括以下步骤: 1)初炼:以普通废钢为原料，在等离子炉中初炼时的熔化期和氧化初期，氧化钢水脱Si，使Si的含量占总钢水的质量为0.7% ;还原期调S，使S的含量占总钢水的质量为0.2% ； 2)补充合金元素:通过炉中分析，调整N1、Cr、Mn和稀土元素的含量，使得重量百分比为分别为Ni为5%, Cr为19%、Mn为5.5%、铈0.2% ； 3)精炼炉中精炼:将初炼后的钢水进入单嘴精炼炉中精炼，抽空时间为4分钟，真空度小于lOOpa，采用顶部吹氧气底部吹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低镍高耐热不锈钢，其特征在于，其化学成分按重量百分比包括以下组分：Ni?4%~6%、Cr?18%~20%、N?0.3%~0.5%、C?0.03%~0.05%、Si?0.6%~0.8%、Mn?5%~6%，S?0.1%~0.3%、稀土元素0.03%~0.4%、余量为Fe及其不可避免的杂质元素。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宗义正，
申请(专利权)人：泰州永兴合金材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：