一種乙烯裂解爐用奧氏體不銹鋼板的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種乙烯裂解爐用奧氏體不銹鋼板的制備方法，所述不銹鋼板的化學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組分組成：C：0.04-0.08，Si：1.4-1.6，Mn：3.5-3.8，P：≤0.035，S：≤0.030，Cr：16.0-17.0，Ni：8.5-9.5，N：0.08-0.12，Cu：0.40-0.60，Mo：0.30-0.40，Ce：0.2-0.4，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；所述制備方法包括如下步驟：1)熔煉；2)電渣精煉；3)熱軋；4)冷軋；5）退火。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種乙烯裂解爐用奧氏體不銹鋼板的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種乙烯裂解爐用奧氏體不銹鋼板的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]乙烯裂解爐長(zhǎng)期使用在高溫中，承載拉伸、彎曲、扭著、疲勞和沖擊等各種載荷，同時(shí)還與高溫蒸汽等接觸，使表面發(fā)生高溫氧化或氣體腐蝕。在高溫環(huán)境下工作，鋼和合金將產(chǎn)生原子擴(kuò)散過(guò)程，從而引發(fā)金相組織轉(zhuǎn)變，因此這就要求在該環(huán)境中使用的鋼種必須具有良好的高溫強(qiáng)度及與之相適應(yīng)的塑性，抗高溫氧化性，同時(shí)還要具有足夠高的化學(xué)穩(wěn)定性。隨著技術(shù)的發(fā)展，使得其操作溫度不斷提高，其所使用部件表面溫度已高達(dá)1100°c，這將對(duì)鋼材的性能要求進(jìn)一步提高。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，在該環(huán)境中所使用的鋼種是以HP糸列為主，HP40鋼，雖然具有一定的抗高溫氧化性能，但其制造成本高，使用壽命短，增加部件消耗，加大了生產(chǎn)成本，降低了生產(chǎn)效率。具有體心立方結(jié)構(gòu)的鐵素體型耐熱鋼，在600-650°C溫度條件下其蠕變強(qiáng)度會(huì)明顯下降。具有面心立方結(jié)構(gòu)的奧氏體耐熱鋼，雖然在650°C或更高溫度具有較高的高溫強(qiáng)度，但因其奧氏體耐熱鋼中存在硬而脆的σ相，ο相在合金中形成片狀且數(shù)量達(dá)到2-5%時(shí)，晶界出現(xiàn)偏聚會(huì)，引起脆化效應(yīng)，最終導(dǎo)致合金失效，部件損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提出一種乙烯裂解爐用奧氏體不銹鋼板的制備方法，該不銹鋼板具有較高的抗高溫氧化性能，耐腐蝕性、抗疲勞、抗蠕變性能和抗沖擊韌性，并具有較高的強(qiáng)度。
[0005]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種乙烯裂解爐用奧氏體不銹鋼板的制備方法，所述不銹鋼板的化學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組分組成:c:0.04-0.08，Si:1.4-1.6, Mn:3.5-3.8，P:≤ 0.035，S:(0.030，Cr:16.0-17.0, Ni:8.5-9.5，N:0.08-0.12，Cu:0.40-0.60，Mo:0.30-0.40，Ce:0.2-0.4，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；所述制備方法包括如下步驟:
[0007]I)將原料裝入感應(yīng)爐中冶煉，冶煉期溫度控制在1530°C -1550°C，精煉時(shí)間30-40分鐘；
[0008]2)電渣精煉，精煉期溫度控制在1600°C -1610°C，熔煉電壓45-50V，熔煉電流2600-3000A ；
[0009]3)熱軋，加熱溫度為1220-1240°C，保溫時(shí)間為2-4小時(shí)，開(kāi)軋溫度1160_1180°C，終軋溫度為910-930°C ；
[0010]4)冷軋，經(jīng)過(guò)3-5道次冷軋，控制總壓下率70-80% ；
[0011]5)退火，將冷軋板加熱至730_750°C，保溫1_2小時(shí)，得到乙烯裂解爐用奧氏體不銹鋼板。[0012]本發(fā)明乙烯裂解爐用奧氏體不銹鋼板合金元素的主要作用如下:
[0013]C:眾所周知，不銹鋼中的碳含量通常較低；
[0014]Mn:脫氧和脫硫作用，確保抗氧化性的重要元素；
[0015]S1:脫氧、提高屈服強(qiáng)度、耐高溫腐蝕性；
[0016]N1:鎳能提高鋼的強(qiáng)度，而又保持良好的塑性和韌性。鎳對(duì)酸堿有較高的耐腐蝕能力，在聞溫下有防鎊和耐熱能力。提聞材料朝性，對(duì)強(qiáng)度的提聞也有貢獻(xiàn)；
[0017]Cr:確?？寡趸?、耐高溫腐蝕性、提高高溫強(qiáng)度不可缺少的元素，含量過(guò)低，不能顯現(xiàn)效果，含量過(guò)高，強(qiáng)度和韌性顯著降低；
[0018]N:在材料中起固溶、發(fā)揮其微細(xì)分散強(qiáng)化作用，可擴(kuò)大和穩(wěn)定奧氏體，N與其他合金元素形成強(qiáng)化相，增加沉淀強(qiáng)化相的數(shù)量，有利于加強(qiáng)沉淀強(qiáng)化效應(yīng)，該發(fā)明中，N元素的加入主要起到抑制σ相的作用；
[0019]S、P:是材料中不可避免的有害雜質(zhì)元素，其含量越低越好；
[0020]Cu:Cu可以使不銹鋼具有較好的沖擊韌性，并提高耐蝕性；
[0021]Mo:鑰能使鋼的晶粒細(xì)化，顯著提高晶界的結(jié)合力，強(qiáng)化晶界，提高淬透性和熱強(qiáng)性能，在高溫時(shí)保持足夠的強(qiáng)度和抗蠕變能力。；
[0022]Ce:材料中加入Ce，與Cr、Si的復(fù)合作用下具有良好的抗氧化性，還具有明顯脫硫改善硫化物夾雜的尺寸、形態(tài)和分布作用，減少材料中的夾雜物含量，可以改變夾雜物的組成、形態(tài)、分布和性質(zhì)，抑制這些夾雜物在晶界中的偏析。
[0023]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0024]成分設(shè)計(jì)合理、制造工藝簡(jiǎn)單，在900°C下具有優(yōu)良的高溫強(qiáng)度及與之相適應(yīng)的塑性，較高的抗高溫氧化性能，耐腐蝕性、抗疲勞、抗蠕變性能和抗沖擊韌性。本發(fā)明不銹鋼的力學(xué)性能為:抗拉強(qiáng)度:780-800Mpa，沖擊韌性82，該鋼在900°C下循環(huán)氧化100小時(shí)的氧化增重速度小于0.003g/m2。在1100°C高溫下長(zhǎng)期工作具有較高強(qiáng)度與耐腐蝕能力，其高溫應(yīng)力強(qiáng)度穩(wěn)定，適用于乙烯裂解爐適用。
【具體實(shí)施方式】
[0025]實(shí)施例一
[0026]一種乙烯裂解爐用奧氏體不銹鋼板的制備方法，所述不銹鋼板的化學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組分組成:c:0.04，Si:1.6，Mn:3.5，P 0.035，S 0.030，Cr:17.0，N1:8.5，N:0.12，Cu:0.40，Mo:0.40，Ce:0.2，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；所述制備方法包括如下步驟:
[0027]1)將原料裝入感應(yīng)爐中冶煉，冶煉期溫度控制在1530°C，精煉時(shí)間40分鐘；
[0028]2)電渣精煉，精煉期溫度控制在1600 °C，熔煉電壓45-50V，熔煉電流2600-3000A ；
[0029]3)熱軋，加熱溫度為1220°C，保溫時(shí)間為4小時(shí)，開(kāi)軋溫度1160°C，終軋溫度為930 0C ；
[0030]4)冷軋，經(jīng)過(guò)3-5道次冷軋，控制總壓下率70-80% ；
[0031]5)退火，將冷軋板加熱至730°C，保溫2小時(shí)，得到乙烯裂解爐用奧氏體不銹鋼板。
[0032]實(shí)施例二[0033]一種乙烯裂解爐用奧氏體不銹鋼板的制備方法，所述不銹鋼板的化學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組分組成:c:0.08，Si:1.4，Mn:3.8，P 0.035，S 0.030，Cr:16.0，N1:9.5，N:0.08，Cu:0.60，Mo:0.30，Ce:0.4，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；所述制備方法包括如下步驟:
[0034]I)將原料裝入感應(yīng)爐中冶煉，冶煉期溫度控制在1550°C，精煉時(shí)間30分鐘；
[0035]2)電渣精煉，精煉期溫度控制在1610 °C，熔煉電壓45-50V，熔煉電流2600-3000A ；
[0036]3)熱軋，加熱溫度為1240°C，保溫時(shí)間為2小時(shí)，開(kāi)軋溫度1180°C，終軋溫度為910。。；
[0037]4)冷軋，經(jīng)過(guò)3-5道次冷軋，控制總壓下率70-80% ；
[0038]5)退火，將冷軋板加熱至750°C，保溫I小時(shí)，得到乙烯裂解爐用奧氏體不銹鋼板。
[0039]實(shí)施例三
[0040]一種乙烯裂解爐用奧氏體不銹鋼板的制備方法，所述不銹鋼板的化學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組分組成:c:0.06，Si:1.5，Mn:3.65，P:≤0.035，S .( 0.030，Cr:16.5，N1:9.0, N:0.10，Cu:0.50，Mo:0.35，Ce:0.3，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；所述制備方法包括如下步驟:
[0041]I)將原料裝入感應(yīng)爐中冶煉，冶煉期溫度控制在1540°C，精煉時(shí)間35分鐘；
[0042]2)電渣精煉，精煉期溫度控制在1605 °C，熔煉電壓45-50V，熔煉電流2600-3000A ；
[0043]3)熱軋，加熱溫度為1230°C，保溫時(shí)間為3小時(shí)，開(kāi)軋溫度1170°C，終軋溫度為920 0C ；
[0044]4)冷軋，經(jīng)過(guò)3-5道次冷軋，控制總壓下率70-80% ；
[0045]5)退火，將冷軋板加熱至740°C，保溫1.5小時(shí)，得到乙烯裂解爐用奧氏體不銹鋼板。
【權(quán)利要求】
1.一種乙烯裂解爐用奧氏體不銹鋼板的制備方法，其特征在于，所述不銹鋼板的化學(xué)成分以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由下列組分組成:c:0.04-0.08，S1:1.4-1.6, Mn:3.5-3.8，P:≤0.035，S: ≤ 0.030，Cr:16.0-17.0, Ni:8.5-9.5，N:0.08-0.12，Cu:0.40-0.60，Mo:.0.30-0.40，Ce:0.2-0.4，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；所述制備方法包括如下步驟: 1)將原料裝入感應(yīng)爐中冶煉，冶煉期溫度控制在1530°C-1550°C，精煉時(shí)間30-40分鐘； 2)電渣精煉，精煉期溫度控制在1600°C -1610 °C，熔煉電壓45-50V，熔煉電流2600-3000A ； 3)熱軋，加熱溫度為1220-1240°C，保溫時(shí)間為2_4小時(shí)，開(kāi)軋溫度1160_1180°C，終軋溫度為 910-930°C ； 4)冷軋，經(jīng)過(guò)3-5道次冷軋，控制總壓下率70-80%； 5)退火，將冷軋板加熱至730-750°C，保溫1-2小時(shí)，得到乙烯裂解爐用奧氏體不銹鋼板。
【文檔編號(hào)】C22C38/58GK103805908SQ201210436422
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月3日
【發(fā)明者】李飛 申請(qǐng)人:無(wú)錫成博科技發(fā)展有限公司