F321核軍工用奧氏體不銹鋼及鋼錠生產(chǎn)方法及步驟

博主:adminadmin 2022-12-17 10:04:01 條評論
摘要:本發(fā)明涉及一種f321核軍工用奧氏體不銹鋼及鋼錠生產(chǎn)方法,屬于合金鋼技術(shù)領(lǐng)域。背景技術(shù):在核電站,尤其是高溫汽冷堆的外殼體需要在高溫和輻射的條件下工作,因此,制造高溫汽冷堆的外殼體的材料需要在高溫下仍然具有良好的強度...

  本發(fā)明涉及一種f321核軍工用奧氏體不銹鋼及鋼錠生產(chǎn)方法,屬于合金鋼技術(shù)領(lǐng)域。

F321核軍工用奧氏體不銹鋼及鋼錠生產(chǎn)方法及步驟

  背景技術(shù):

  在核電站,尤其是高溫汽冷堆的外殼體需要在高溫和輻射的條件下工作,因此,制造高溫汽冷堆的外殼體的材料需要在高溫下仍然具有良好的強度,耐銹蝕的同時也要具有良好的防輻射要求,而現(xiàn)有技術(shù)中的不銹鋼無法達到上述要求。

  技術(shù)實現(xiàn)要素:

  因此,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服上述技術(shù)缺陷,從而提供一種耐腐蝕和在高溫和常溫下均具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能的f321核軍工用奧氏體不銹鋼。

  為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的一種f321核軍工用奧氏體不銹鋼,按重量百分比計算,包括以下成分:

  c≤0.080%;si≤1.00%;mn≤2.00%;p≤0.015%;s≤0.005%;cr:17.00%~19.00%;ni:9.00%~12.00%;ti:0.50%~0.70%;b≤0.0018%;其余為fe和不可避免的雜質(zhì)。

  優(yōu)選地,本發(fā)明的f321核軍工用奧氏體不銹鋼,按重量百分比計算,包括以下成分:

  c≤0.060%;si≤0.90%;mn≤1.80%;p≤0.010%;s≤0.003%;cr:17.50%~18.50%;ni:10.00%~11.00%;ti:0.55%~0.65%;b≤0.0015%;其余為fe和不可避免的雜質(zhì)。

  優(yōu)選地,本發(fā)明的f321核軍工用奧氏體不銹鋼,按重量百分比計算,包括以下成分:

  c:0.050%;si:0.80%;mn:1.60%;p≤0.010%;s≤0.002%;cr:18.0%;ni:10.50%;ti:0.060%;b:0.0015%;其余為fe和不可避免的雜質(zhì)。

  本發(fā)明還提供一種f321核軍工用奧氏體不銹鋼鋼錠生產(chǎn)方法,包括如下步驟:

  s1:鋼水預(yù)處理,使用kr法將鋼水進行鋼水預(yù)脫硫,將硫含量降低至0.01%;

  s2:電弧爐冶煉,將鋼水、廢鋼和生鐵加入電弧爐中進行冶煉,冶煉至碳含量低于0.05%,磷含量低于0.01%出鋼,出鋼溫度低于1650℃;

  s3:出鋼操作,出鋼進行過程中加入si、mn合金元素進行脫氧,并加入碳粉和造渣劑;

  s4:爐外精煉,在lf爐中加入cr元素并進行吹氧脫c,分別將cr元素含量控制到終點含量的85-90%、和c元素含量控制到終點含量的100-105%;再采用vod爐脫氧添加cr將cr元素含量控制到終點含量,在rh真空精煉爐中脫氧后加入鋼中需要的合金元素,再加入鈣鐵合金并通入惰性氣體攪拌15min以上,將鋼水升至1580℃,加入覆蓋劑;

  s5:將鋼水通過模鑄或者連鑄形成鋼坯。

  優(yōu)選地,本發(fā)明的f321核軍工用奧氏體不銹鋼鋼錠生產(chǎn)方法,通過連鑄產(chǎn)鋼坯時使用電磁攪拌,電磁攪拌的頻率為450hz。

  本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:

  本發(fā)明的f321核軍工用奧氏體不銹鋼可以獲得如下的力學(xué)性能常溫下:rm(mpa)≥545;rp0.2(mpa)≥244;a(%)≥43;akv(j)≥62;350℃下:rm(mpa)≥411;rp0.2(mpa)≥142。因此在高溫下也具有優(yōu)良的力學(xué)性能,適合高溫下使用的高溫汽冷堆的外殼體。

  具體實施方式

  為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解,現(xiàn)說明本發(fā)明的具體實施方式。

  實施例1-5

  實施例1-5分別提供一種f321核軍工用奧氏體不銹鋼,按重量百分比計算,包括如表1所示的成分:

  其余為fe和不可避免的雜質(zhì)。

  表1實施例1-5成分(wt.%)

  實施例6

  一種f321核軍工用奧氏體不銹鋼鋼錠生產(chǎn)方法,用于制作如實施例1成分的鋼錠,包括如下步驟:

  s1:鋼水預(yù)處理,使用kr法將鋼水進行鋼水預(yù)脫硫,將硫含量降低至0.01%;

  s2:電弧爐冶煉,將鋼水、廢鋼和生鐵加入電弧爐中進行冶煉,冶煉至碳含量低于0.05%,磷含量低于0.01%出鋼,出鋼溫度低于1650℃;

  s3:出鋼操作,出鋼進行過程中加入si、mn合金元素進行脫氧,并加入碳粉和造渣劑;

  s4:爐外精煉,在lf爐中加入cr元素并進行吹氧脫c,分別將cr元素含量控制到終點含量的85%、和c元素含量控制到終點含量的100%;再采用vod爐脫氧添加cr將cr元素含量控制到終點含量,在rh真空精煉爐中脫氧后加入鋼中需要的合金元素,再加入鈣鐵合金并通入惰性氣體攪拌15min以上,將鋼水升至1580℃,加入覆蓋劑;

  s5:將鋼水通過連鑄形成鋼坯,通過連鑄生產(chǎn)鋼坯時使用電磁攪拌,電磁攪拌的頻率為450hz。

  實施例7

  一種f321核軍工用奧氏體不銹鋼鋼錠生產(chǎn)方法,用于制作如實施例1成分的鋼錠,包括如下步驟:

  s1:鋼水預(yù)處理,使用kr法將鋼水進行鋼水預(yù)脫硫,將硫含量降低至0.01%;

  s2:電弧爐冶煉,將鋼水、廢鋼和生鐵加入電弧爐中進行冶煉,冶煉至碳含量低于0.05%,磷含量低于0.01%出鋼,出鋼溫度低于1650℃;

  s3:出鋼操作,出鋼進行過程中加入si、mn合金元素進行脫氧,并加入碳粉和造渣劑;

  s4:爐外精煉,在lf爐中加入cr元素并進行吹氧脫c,分別將cr元素含量控制到終點含量的88%、和c元素含量控制到終點含量的102%;再采用vod爐脫氧添加cr將cr元素含量控制到終點含量,在rh真空精煉爐中脫氧后加入鋼中需要的合金元素,再加入鈣鐵合金并通入惰性氣體攪拌15min以上,將鋼水升至1580℃,加入覆蓋劑;

  s5:將鋼水通過連鑄形成鋼坯,通過連鑄生產(chǎn)鋼坯時使用電磁攪拌,電磁攪拌的頻率為450hz。

  實施例8

  一種f321核軍工用奧氏體不銹鋼鋼錠生產(chǎn)方法,用于制作如實施例1成分的鋼錠,包括如下步驟:

  s1:鋼水預(yù)處理,使用kr法將鋼水進行鋼水預(yù)脫硫,將硫含量降低至0.01%;

  s2:電弧爐冶煉,將鋼水、廢鋼和生鐵加入電弧爐中進行冶煉,冶煉至碳含量低于0.05%,磷含量低于0.01%出鋼,出鋼溫度低于1650℃;

  s3:出鋼操作,出鋼進行過程中加入si、mn合金元素進行脫氧,并加入碳粉和造渣劑;

  s4:爐外精煉,在lf爐中加入cr元素并進行吹氧脫c,分別將cr元素含量控制到終點含量的90%、和c元素含量控制到終點含量的105%;再采用vod爐脫氧添加cr將cr元素含量控制到終點含量,在rh真空精煉爐中脫氧后加入鋼中需要的合金元素,再加入鈣鐵合金并通入惰性氣體攪拌15min以上,將鋼水升至1580℃,加入覆蓋劑;

  s5:將鋼水通過連鑄形成鋼坯,通過連鑄生產(chǎn)鋼坯時使用電磁攪拌,電磁攪拌的頻率為450hz。

  實施例6-8的方法可以使元素的控制更加精確,尤其是c和cr的控制操作,可以使c和cr控制在終點范圍內(nèi)。

  效果實施例

  將通過實施例6-8得到的成分為實施例1-5的f321核軍工用奧氏體不銹鋼(經(jīng)過固溶處理)制成拉伸試樣,進行力學(xué)性能實驗。

  表2實施例1-5的f321核軍工用奧氏體不銹鋼的力學(xué)性能效果

  實施例1-5的f321核軍工用奧氏體不銹鋼可以獲得如下的力學(xué)性能常溫下:rm(mpa)≥545;rp0.2(mpa)≥244;a(%)≥43;akv(j)≥62;350℃下:rm(mpa)≥411;rp0.2(mpa)≥142。因此在高溫下也具有優(yōu)良的力學(xué)性能,適合高溫下使用的高溫汽冷堆的外殼體。

  顯然,上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例,并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。