專利名稱：一種閥門用低成本雙相不銹鋼材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種閥門用新型低成本閥門用雙相不銹鋼材料。
背景技術(shù)：
近年來，石油、化工深加工技術(shù)發(fā)展很快，對耐高溫、耐磨、抗氫腐蝕，耐氫氟酸腐蝕等閥門的需求量進(jìn)ー步増加。不銹鋼閥門因其優(yōu)良的耐蝕性和良好的力學(xué)性能，廣泛應(yīng)用于化工、輕エ、電カ等行業(yè)，對系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著極為重要的作用。不銹鋼閥門的使用條件很復(fù)雜，主要應(yīng)用在有毒、高腐蝕、易燃、易爆、高溫、高壓等危險場合，其失效形式主要是在特定使用環(huán)境下，由密封損壞引起的泄露，造成能源、原 材料的浪費(fèi)，對人身安全和國家財(cái)產(chǎn)造成極大的損失。不銹鋼閥門生產(chǎn)制造中，用量最大的是300系列奧氏體不銹鋼，浙江、江蘇、上海等長三角地區(qū)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，不銹鋼閥門應(yīng)用主要以304、316為主，產(chǎn)品形式為閥體、閥蓋、閥板和閥桿，應(yīng)用于壓カ小于6. 4MPa、溫度小于200°C強(qiáng)硝酸等介質(zhì)環(huán)境的流體控制設(shè)備中。300系列不銹鋼閥門具有優(yōu)異的耐蝕性能，在高耐蝕介質(zhì)中的需求越來越廣。但是，隨著我國能源緊張，原材料價格的不斷上漲，作為高合金化的300系列不銹鋼閥門產(chǎn)品面臨著如何節(jié)約并有效地使用資源的問題。開發(fā)節(jié)鎳無鎳不銹鋼材料已成為不銹鋼材料的發(fā)展方向。隨著冶金及材料技術(shù)的進(jìn)步，節(jié)鎳型雙相不銹鋼材料，提高了鋼的力學(xué)性能和耐蝕性能，已經(jīng)受到重視。并已在石油化工球閥等通用閥門上得到應(yīng)用。目前，國內(nèi)雙相不銹鋼主要產(chǎn)品是管、板和復(fù)合板，也有鍛件和鑄件，產(chǎn)量都不大。隨著應(yīng)用的發(fā)展，國內(nèi)外對不銹鋼鑄件的需求越來越廣泛，由于中國鑄件的成本較低，歐洲ー些國家，美國、日本的鑄件目前仍從中國出口，加快鋳造雙相不銹鋼材料的研制，使雙相不銹鋼鑄造產(chǎn)品得以推廣應(yīng)用，將為我國帶來大量的經(jīng)濟(jì)效益。我國生產(chǎn)的雙相不銹鋼鑄件主要有兩個牌號，即ZGlCrl7Mn9Ni4Mo3Cu2N，這類雙相不銹鋼鑄件鎳含量在百分之八以上，鎳元素偏高無形中増加了大量的成本；以及ZGlCrl8Mnl3Mo2CuN，這類雙向不銹鋼鑄件雖然無鎳，但是犧牲其機(jī)械性能較差，上述化學(xué)式中的中文含義為=ZG :鑄鋼，Cr :鉻，Mn :錳，Ni :鎳，N :氮，Cu :銅，Mo :鑰。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是的目的在于提供成本低、抗腐蝕性強(qiáng)以及耐磨性強(qiáng)的ー種閥門用低成本雙相不銹鋼材料及其制備方法。所述材料的成分及其質(zhì)量百分比為C :0. 03 0. 08%, Cr 22 24%，Mn < I. 2%，Ni4. 0 5. 0%, N :0 0. 3%, Fe :余量。優(yōu)選的，所述材料的成分及其質(zhì)量百分比為C :0. 08%, Cr :24%，Mn < I. 2%，Ni 5. 0%, N 0. 3%，余量為 Fe。
優(yōu)選的，所述材料的成分及其質(zhì)量百分比為C :0. 05%, Cr :23%，Mn < I. 2%，Ni 4. 5%, N 0. 15%，余量為 Fe。優(yōu)選的，所述材料的成分及其質(zhì)量百分比為C :0. 03%, Cr 22%, Mn < I. 2%，Ni 4. 0%，N :0%，余量為 Fe。其方法包括下列步驟①按照目標(biāo)化學(xué)成分的要求配置冶煉原料目標(biāo)化學(xué)成分(按重量百分比)配置冶煉原料包括純Fe、304不銹鋼返回料、鉻鐵、氮化鉻鐵；②將冶煉原料中的純Fe、304不銹鋼返回料、先放入感應(yīng)熔煉爐內(nèi)；
③開始感應(yīng)熔煉，熔煉待鋼水熔化后，加入鉻鐵和氮化鉻鐵，并控制爐溫1480°C 1520°C，待化學(xué)成分調(diào)節(jié)合格后，爐溫維持在1480°C 1520°C開始澆注；④待鑄錠完全凝固冷卻后取出。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明以氮代鎳，將鎳控制在適度的低含量，減少了鎳含量大大降低了成本，耐腐蝕性比304不銹鋼提高10%以上；(按GB/T4334. 3《不銹鋼65%硝酸腐蝕試驗(yàn)方法》考核，測試相關(guān)腐蝕性能)，更加確保合金元素的匹配和采取相應(yīng)的熱處理工藝使鐵素體-奧氏體兩相的比例各接近40% 50%，從而降低原材料成本，滿足雙相不銹鋼エ藝與腐蝕性能的要求。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)描述。下列化學(xué)成分的中文含義為C 碳，Cr :鉻，Mn :錳，Ni :鎳，N :氮，F(xiàn)e :鐵。實(shí)施例I :冶煉100公斤雙相不銹鋼I、根據(jù)表I化學(xué)成分配備冶煉原料表I目標(biāo)化學(xué)成分(重量百分比)
權(quán)利要求
1.一種閥門用低成本雙相不銹鋼材料，其特征在于所述材料的成分及其質(zhì)量百分比為 C 0. 03 O. 08%, Cr :22 24%，Mn < I. 2%, Ni 4. O 5. 0%, N :0 O. 3%,余量為 Fe。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的閥門用低成本雙相不銹鋼材料，其特征在于所述材料的成分及其質(zhì)量百分比為 C :0. 08%, Cr 24%, Mn < I. 2%, Ni :5. 0%, N :0. 3%，余量為 Fe。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的閥門用低成本雙相不銹鋼材料，其特征在于所述材料的成分及其質(zhì)量百分比為 C :0. 05%, Cr 23%, Mn < I. 2%, Ni :4. 5%, N :0. 15%，余量為 Fe。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的閥門用低成本雙相不銹鋼材料，其特征在于所述材料的成分及其質(zhì)量百分比為 C :0. 03%, Cr 22%, Mn < I. 2%, Ni :4. 0%, N :0%，余量為 Fe。
5.—種如權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的閥門用低成本雙相不銹鋼材料的制 備方法，其特征在干 ①按照目標(biāo)化學(xué)成分的要求配置冶煉原料 配置冶煉原料包括純Fe、304不銹鋼返回料、鉻鐵、氮化鉻鐵； ②將冶煉原料中的純Fe、304不銹鋼返回料，先放入感應(yīng)熔煉爐內(nèi)； ③開始感應(yīng)熔煉，熔煉待鋼水熔化后，加入鉻鐵和氮化鉻鐵，并控制爐溫1480°C 1520°C，待化學(xué)成分調(diào)節(jié)合格后，爐溫維持在1480°C 1520°C開始澆注； ④待鑄徒完全凝固冷卻后取出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種閥門用低成本雙相不銹鋼材料及其制備方法，所述材料的成分及其質(zhì)量百分比為C0.03～0.08%，Cr22～24%，Mn＜1.2%，Ni4.0～5.0%,N0～0.3%，F(xiàn)e余量。其制備方法①按照目標(biāo)化學(xué)成分的要求配置冶煉原料目標(biāo)化學(xué)成分(按重量百分比)②將冶煉原料中的純Fe、304不銹鋼返回料、先放入感應(yīng)熔煉爐內(nèi)；③開始感應(yīng)熔煉，熔煉待鋼水熔化后，加入鉻鐵和氮化鉻鐵，并控制爐溫1480℃～1520℃，待化學(xué)成分調(diào)節(jié)合格后，爐溫維持在1480℃～1520℃開始澆注；④待鑄錠完全凝固冷卻后取出。本發(fā)明以氮代鎳，將鎳控制在適度的低含量，確保合金元素的匹配和采取相應(yīng)的熱處理工藝使鐵素體-奧氏體兩相的比例各接近40%～50%，從而降低原材料成本，抗腐蝕性強(qiáng)。
文檔編號C22C38/40GK102851606SQ20121032570
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月5日
發(fā)明者袁書強(qiáng), 胡東海, 陳巍, 陳庚, 胡海龍, 張貴才 申請人:浙江漢威閥門制造有限公司