[发明专利]一种烧烤类加热管用不锈钢及其制备方法

说明书

本发明涉及不锈钢材料，旨在提供一种烧烤类加热管用不锈钢及其制备方法。该不锈钢中包含以下重量百分比含量的各元素组分：Ni为19.0～21.0％；Cr为19.5～20.5％；Al为1.0～3.1％；Mo为1.1～1.2％；Si为1.0％以下；Mn为1.0％以下；Ti为0.6％以下；C为0.02％以下；P为0.03％以下；S为0.015％以下；余量为Fe及不可避免的杂质。本发明在含有较高Cr及Ni元素的基础上，通过添加定量的Al元素，能在合金表面形成致密的钝化膜；同时添加少量的Mo元素，在保证合金优良综合力学性能的前提下，提高合金耐高温氧化及耐高温油盐腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及一种烧烤类加热管用不锈钢及其制备方法，属于不锈钢材料技术领域。

背景技术

目前，烧烤类加热管一般采用304、Incoloy 840或Incoloy 800等不锈钢作为管体材料，这些材料由于具有较高的Cr及Ni元素，在中低温下(<600℃)工作时具有良好的耐高温氧化及耐高温油盐腐蚀性能，尚能满足烧烤类加热管的需求。但在较高工作温度下(>600℃)，该类加热管工作时极易出现管表氧化层脱落、腐蚀开裂等失效现象，从而造成短路或漏电等严重后果，给日常使用带来极大的安全隐患。

针对上述情况，现在市场上所采取的方法是选用Cr及Ni元素含量更高的Incoloy825或Inconel 600合金来作为管体材料。更高的Cr及Ni元素会对加热管的耐高温氧化性有所改善，但对提高加热管的耐高温油盐腐蚀性却影响甚微；并且更高Cr及Ni元素的添加无疑会带来原材料成本的大幅增加。

因此，亟需开发出一种耐高温氧化、高温油盐腐蚀性能优异同时成本较低的不锈钢材料，以此来满足烧烤类加热管在高温工作状态下的性能要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中存在的不足，提供一种具有优异耐高温氧化、耐高温腐蚀性能等优异性能的、用于制备烧烤类加热管的不锈钢材料，并提供其制备方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种烧烤类加热管用不锈钢，该不锈钢中包含以下重量百分比含量的各元素组分：Ni为19.0～21.0％；Cr为19.5～20.5％；Al为1.0～3.1％；Mo为1.1～1.2％；Si为1.0％以下；Mn为1.0％以下；Ti为0.6％以下；C为0.02％以下；P为0.03％以下；S为0.015％以下；余量为Fe及不可避免的杂质。

本发明中，该不锈钢是由电极块经真空自耗电极熔炼法制备获得；所述电极块中包含以下重量百分比含量的各元素组分：Ni为19.0～21.0％，Cr为21.5～23.0％，Al为1.5～4.0％，Mo为1.1～1.2％，Si为1.0％以下，Mn为1.0％以下，Ti为0.6％以下，余量为Fe及不可避免的杂质。

本发明进一步提供了制备前述烧烤类加热管用不锈钢的方法，包括以下步骤：

(1)称取符合炼制要求的原料进行配料，混匀后以压机压制得到电极块；

电极块中包含以下重量百分比含量的各元素组分：Ni为19.0～21.0％，Cr为21.5～23.0％，Al为1.5～4.0％，Mo为1.1～1.2％，Si为1.0％以下，Mn为1.0％以下，Ti为0.6％以下，余量为Fe及不可避免的杂质；

(2)将电极块置于真空自耗电极熔炼炉中，使炉料温度加热至1600℃，真空度维持在0.15～0.25Pa；重复熔炼3次，每次熔炼时长为30～40min，最终冷却后得到钢坯，其各元素组分含量与权利要求1所述重量百分比数据一致。

本发明还提供了利用前述钢坯进一步制备烧烤类加热管用不锈钢片材的方法，包括以下步骤：

(1)将所述钢坯在1100～1200℃温度下保温0.5～1h，然后进行开坯；