[发明专利]一种XL3303-33棒材及其生产工艺

说明书

本发明提供一种XL3303‑33棒材及其生产工艺，XL3303‑33棒材的化学组成及各成分的重量百分比含量为：C为0.15~0.25%，Si为2.0~3.5%，Mn为1.0~2.0%，P为≤0.04%，S为≤0.04%，Cr为21.0~28.0%，Ni为19.0~23.0%，Mo为2.3~4.0%，Cu为≤0.5%，Nb为1.2~3.0%，W为2.5~4.0%，N为0.1~0.3%，余量为铁。本发明的XL3303‑33棒材夹杂物少、高纯净度；强度高，抗氧化性能好。

技术领域

本发明涉及耐热合金技术领域，尤其涉及一种XL3303-33棒材及其生产工艺。

背景技术

商用的耐热合金,如德国的1.4848(GX40CrNiSi25-20)以及美国的ASTMA351(HK40)两个牌号的合金，主要含25wt％左右的Cr和20wt％左右的Ni，它们具有一定的强度。但还是足以满足各行业的使用需求，因为有的耐热合金,耐蚀性强但是却延展性不好；有的耐热合金,含铬量高，耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好，但机械性能与工艺性能较差，而综合性能好的不锈钢制造方法相对比较复杂，而且成本较高。

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，而提供一种XL3303-33棒材及其生产工艺，通过对合金成分、制造工艺进行优化，加工出的棒材夹杂物少、高纯净度；强度高，抗氧化性能好。

为实现上述目的，本发明提供一种XL3303-33棒材，该XL3303-33棒材的化学组成及各成分的重量百分比含量为：C为0.15～0.25％，Si为2.0～3.5％，Mn为1.0～2.0％，P为≤0.04％，S为≤0.04％，Cr为21.0～28.0％，Ni为19.0～23.0％，Mo为2.3～4.0％，Cu为≤0.5％，Nb为1.2～3.0％，W为2.5～4.0％，N为0.1～0.3％，余量为铁。

进一步地，该XL3303-33棒材的化学组成及各成分的重量百分比含量为：C为0.19％，Si为2.3％，Mn为1.2％，P为≤0.04％，S为≤0.04％，Cr为25％，Ni为20.5％，Mo为3.0％，Nb为1.6％，W为3.0％，N为0.15％，Al为0.2％，Ti为0.15％，B为0.008％，Mg为0.002％，余量为铁。

本发明还提供一种制备如上所述的XL3303-33棒材的生产工艺，该XL3303-33棒材的生产工艺包括以下步骤：

(1)中频冶炼：按照XL3303-33棒材的各成分的重量百分比选用Cr-Fe、Mo-Fe、Nb-Fe、N-Cr-Fe、W-Fe、Si-Fe、电解Mn、B-Fe、Ni-Mg、Ni以及冶金用碳放入中频炉冶炼，并浇注出炉；

(2)电渣重熔：渣系采用普通3：7渣系，执行电渣重熔工艺，得到电渣钢锭；

(3)锻造：将该电渣钢锭锻造成锻坯，锻造加热温度为1150～1200℃，终锻温度950℃，保温时间大于4h；

(4)超声检测；：对该锻坯进行超声检测；

(5)车加工：对超声检测后的锻坯进行车床加工，形成棒材成品；

(6)检验：包括尺寸、成分分析、夹杂物评定、热处理后的室温及高温力学性能以及抗氧化性能测试。表面质量打磨后应≤0.25mm，标识清晰。

进一步地，该棒材成品的尺寸为Φ157mm。

进一步地，该渣系采用提纯萤石。

进一步地，后期冶炼采用同钢种返回料，且返回比例≤40％。

进一步地，冶炼时原料加入顺序为：该返回料、Ni-Cr-Fe、Mo-Fe、Nb-Fe，后期加入N-Cr-Fe、Si-Fe、电解Mn、B-Fe、Ni-Mg、冶金用碳，且中频冶炼过程应避免钢水裸露。