[发明专利]314耐热钢丝及其制备方法

说明书

本发明提供一种314耐热钢丝及其制备方法，包括以下质量百分比的组分：C≤0.10%、Si为1.5‑2.5%、Mn≤2.0%、P≤0.03%、S≤0.025%、Cr为23‑25%、Ni为19.0‑20.0%、Mo为0.15%、Co为0.20%、Al为0.15%，余量为Fe；每1吨炉中加入微量元素包括稀土0.3%、Ni‑Mg为0.05%、钇合金0.04%。本发明通过各元素的合理配比，使得在保证钢丝的耐高温腐蚀以及硬度等性能的同时，提高314钢丝的韧性和塑性，有效改善314不锈钢的以脆断为主的混合断裂，延长其使用寿命。

技术领域

本发明涉及耐热钢丝，尤其涉及314耐热钢丝及其制备方法。

背景技术

314耐热钢丝是常见的奥氏体不锈钢，其钢号为1Cr25，具有较高的高温强度及抗氧化性，对含硫气氛较敏感，在 600～800 ℃有析出相的脆化倾向，适于制作承受应力的各种炉用构件。目前常用的314耐热钢丝寿命经常受到断裂的影响。

314不锈钢的断裂属于以脆断为主的混合断裂，对于314不锈钢来说，相比于304等其他不锈钢，其碳含量较高，碳是一种间隙原子，而奥氏体不锈钢中如果含碳量较多，通过固溶强化显著提高不锈钢的强度的同时它会与铬形成一系列复杂的碳化物，导致局部铬的贫化，使钢的耐蚀性特别是耐晶间间腐蚀性能下降；此外，过大的道次变形率使得延伸率急剧下降，位错运动受阻问，最终钢丝的塑性达不到需求导致钢丝被拉断。另外，由于314不锈钢试样中存在一定尺寸与数量的非金属夹杂物，孔洞择优在夹杂物附近形核，因此在断口上很多解理台阶存在微裂纹，微裂纹形核后、迅速长大并连接就会诱导脆断。因此需要一种314耐热钢丝，使其克服上述缺点，以延长其使用寿命。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的314耐热钢丝及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种314耐热钢丝，包括以下质量百分比的组分：C≤0.10%、Si为1.5-2.5%、Mn≤2.0%、P≤0.03%、S≤0.025%、Cr为23-25%、Ni为19.0-20.0%、Mo为0.15%、Co为0.20%、Al为0.15%，余量为Fe；每1吨炉中加入微量元素包括稀土0.3%、Ni-Mg为0.05%、钇合金0.04%。

优选地，包括以下质量百分比的组分：C为0.055%、Si为2.0%、Mn为0.85%、P≤0.03%、S≤0.025%、Cr为23.6%、Ni为19.15%、Mo为0.15%、Co为0.20%、Al为0.15%，余量为Fe；每1吨炉中加入微量元素包括稀土0.3%、镍镁0.05%、钇合金0.04%。

优选地，包括以下质量百分比的组分：C为0.050%、Si为2.0%、Mn为0.85%、P≤0.03%、S≤0.025%、Cr为23.6%、Ni为19.15%、Mo为0.15%、Co为0.20%、Al为0.15%，余量为Fe；每1吨炉中加入微量元素包括稀土0.3%、镍镁0.05%、钇合金0.04%。

优选地，所述耐热钢丝中的Cu≤0.15%。

如上文中任一项所述的314耐热钢丝的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、原料准备，精选原料并将其表面清洁烘烤干燥；

步骤2、中频冶炼，采用真空中频冶炼，加入4%左右的硅钙脱氧，精炼温度1520-1540℃，精炼时间大于45分钟，造白渣保持30分钟，出钢温度1540-1560℃，Ni-Mg1.5kg/吨，稀土加入0.3%，出钢清扫炉台，钢包烘烤暗红，出钢钢包吹氩后镇静40秒后浇注，浇铸250kg电极；

步骤3、开坯热轧，热轧加热温度1150-1200℃，保温45分钟，开轧温度≥1150℃，终轧温度≥950℃；