[发明专利]一种铪锆钛钼增强奥氏体不锈钢及其制备方法

说明书

本发明公开一种铪锆钛钼增强奥氏体不锈钢及其制备方法，该奥氏体不锈钢的组成如下：按质量百分比计，C≤0.05，Ni＝10.0～14.0，Cr＝15.0～19.0，Ti≤0.1，Mo＝2.0～3.0，Hf≤1，Zr≤0.24，Mn≤2.0，Si≤1.0，P≤0.035，S≤0.030，余量为Fe；其中，Hf和Zr的含量分别满足如下条件：14.86×C/2≤Hf≤1，0.1≤Zr≤7.6×C/2+0.05。其制备方法包括下述步骤：(1)不锈钢的冶炼与铸造；(2)热轧开坯；(3)冷轧变形；(4)高温热处理。本发明的不锈钢中添加锆、铪、钛和钼，不仅能提升强度，还能提高该奥氏体不锈钢的耐辐照性能，在80℃0.5mol/L的H₂SO₄电解液中，该奥氏体不锈钢的腐蚀速率为10.2～16.2μA/cm²，而且，该奥氏体不锈钢的塑性高于43％，抗拉强度高于822MPa。

技术领域

本发明涉及一种铪锆钛钼增强奥氏体不锈钢及其制备方法，属于奥氏体不锈钢领域。

背景技术

面对当前日益严峻的资源、能源与环境问题，能源的可持续发展变得尤为重要。核电是当今世界大规模可持续供应电能的重要来源之一。核电站是一种新型的发电站，它利用原子核内的能量进行大规模发电。核电目前占世界总发电量的大约16％％。奥氏体不锈钢以其优良的耐腐蚀性能广泛应用于核电领域，但其也非常容易受有侵蚀性离子的侵蚀，发生应力腐蚀和点蚀，并且在高剂量的辐照条件下，奥氏体不锈钢的耐辐照性能以及力学性能会急剧的下降。因此，在反应堆中服役时，奥氏体不锈钢的耐辐照性，耐腐蚀性及其力学性能均需要稳定的提高。

公开号CN 109355590 A的发明专利申请公开了一种铜铪抗蚀增强奥氏体不锈钢及其制备方法，奥氏体不锈钢的成分为C≤0.07，Ni＝8.0～10.0，Cr＝17.0～19.0，Hf≤1.04，Cu＝0.2～0.8，Mn≤2.0，Si≤1.0，P≤0.035，S≤0.030，余量为Fe；在80℃时0.5mol/L的硫酸溶液中合金的腐蚀速率为10.8～12.5μA/cm²，其屈服强度为300～320MPa，抗拉强度为590～610Mpa，其塑性为41～45％。

公开号CN 109355595 A的发明专利申请公开了一种铜铪钴改性不锈钢及其加工与热处理方法，奥氏体不锈钢的成分为C≤0.03，Ni＝12.0～15.0，Cr＝16.0～18.0，Mo＝2.0～3.0，Hf≤0.74，Cu＝0.2～0.8，Co＝0.1～0.5，Mn≤2.0，Si≤1.0，P≤0.035，S≤0.030，余量为Fe；在80℃时0.5mol/L的硫酸溶液中合金的腐蚀速率为1.26～1.82μA/cm2，其屈服强度为150～160MPa，抗拉强度为520～540Mpa，其塑性为42～47％。

上述两个技术方案虽然均能一定程度地增强奥氏体不锈钢的性能，但是，所得奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能、力学性能或塑性仍然较低；而且，上述两个技术方案均采用了铜来改性，铜虽然能够促进结晶，但是，在热加工的过程中容易产生热脆，导致其力学性能不够稳定，使其在工业生产过程中有一定的桎梏。

发明内容

发明目的：针对现有的奥氏体不锈钢的耐辐照性、耐腐蚀性及其力学性能较低等问题，本发明提供了一种铪锆钛钼增强奥氏体不锈钢，并提供一种该奥氏体不锈钢的制备方法。

技术方案：本发明所述的一种铪锆钛钼增强奥氏体不锈钢，该奥氏体不锈钢的元素组成如下：按质量百分比计，C≤0.05，Ni＝10.0～14.0，Cr＝15.0～19.0，Ti≤0.1，Mo＝2.0～3.0，Hf≤1，Zr≤0.24，Mn≤2.0，Si≤1.0，P≤0.035，S≤0.030，余量为Fe；其中，Hf和Zr的含量分别满足如下条件：14.86×C/2≤Hf≤1，0.1≤Zr≤7.6×C/2+0.05。

本发明所述的铪锆钛钼增强奥氏体不锈钢的制备方法，包括如下步骤：