[发明专利]超强耐腐蚀钢材的加工工艺及其轧制机组

说明书

一种超强耐腐蚀钢材的加工工艺及其轧制机组，旨在提供一种改良型钢材00Cr9MoNi的生产手段。包括以下步骤:Stp1、取符合要求组分的钢坯；Stp2、在加热炉中对上述钢坯加热，控制加热温度不小于固溶温度；Stp3、钢坯出炉后采用高压除磷，在奥氏体再结晶区进行第一阶段轧制，第一道轧制压下量不小于钢坯厚度的65%，平均道次压下量大于钢坯厚度的50%并满足总变形量要求；Stp4、在奥氏体未再结晶区进行第二阶段轧制，终轧温度控制在Ar3以上；在Stp2~Stp4中，轧制冷却速度控制在15~30℃/h。通过上述方案从而获得一种成本适宜，又具有超高强度、韧性以及抗腐蚀性的钢材；其突出的综合性能使本工艺加工出的钢材广泛适用于石油、海洋、城市建筑等领域。

技术领域

本发明涉及一种钢材，特别涉及一种超细晶钢材。

背景技术

随着国内工业化高速发展进程，各个行业对高性能钢材的需求显著增加。尤其在石油、海洋作业、市政建设等方面，对于钢材的强度、韧性、抗腐蚀等各个方面的性能要求日益增加。近年来，已知在钢铁材料中降晶粒微细化是不依靠添加合金元素来提高强度与韧性的最佳方法。然而目前的奥氏体系钢材的晶粒微细化技术中，已知存在在包含如氯化物离子等腐蚀环境中产生腐蚀断裂的问题。

在2015年2月11日，公开号为CN102753717B的中国发明专利文本中揭露了一种耐应力腐蚀裂纹性和加工性优异的细粒度奥氏体系不锈钢板。其在钢材中使用的大量铬元素导致钢材塑性及韧性大幅度下降，单靠晶粒微细化亦难以挽救钢材的整体性能。

发明内容

本发明的第一发明目的是提供一种兼具突出的强度、韧性、抗腐蚀性能的钢材加工工艺。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种超强耐腐蚀钢材的加工工艺，包括以下步骤：

Stp1、取钢坯，其按重量百分比包括如下组分：0.03％～0.05％的碳元素，0.035％～0.05％的硅元素，5％～6％的锰元素，0.25％～0.35％的磷元素，0.015％～0.017％的硫元素，9.50％～10.5％的铬元素，0.35％～0.5％的镍元素，0.20％～0.35％的钼元素，0.15％～0.16％的钛元素，0.04％～0.05％的钒元素，0.01～0.015％的铌元素，0.050％～0.060％的钨元素，0.018％～0.020％的钴元素，0～0.001％的锑元素，其余为铁和不可避免的杂质；

Stp2、在加热炉中对上述钢坯加热，控制加热温度不小于其固溶温度；

Stp3、钢坯出炉后采用高压除磷，在奥氏体再结晶区进行第一阶段轧制，第一道轧制压下量不小于钢坯厚度的65％，平均道次压下量大于钢坯厚度的50％并满足总变形量要求；

Stp4、在奥氏体未再结晶区进行第二阶段轧制，终轧温度控制在Ar3以上；

在Stp2～Stp4中，轧制冷却速度控制在15～30℃/h。

通过采用上述技术方案，在Mn、Nb系钢基础上降低碳、提高锰并加入钼形成产生针状铁素体钢的基础条件。保持碳含量在6％以下，有效促进针状铁素体的生成。钼元素在相变过程中抑制多边形铁素体的形成，同时钼还具有固溶强化和沉淀强化的作用，尤其是微合金化元素铌的加入，扩大形变奥氏体未再结晶区的温度范围，有利于增加奥氏体未再结晶的轧制变形量，促进两阶段轧制工艺的实现。

在轧制过程中采用控扎控冷工艺，在严格的加热温度和保温时间控制下，使连铸坯或钢锭中的微合金元素主要以大颗粒形式存在的碳氮化合物在加热过程中固溶到奥氏体中，起到有效的细化晶粒以及后续的沉淀强化作用。