[发明专利]一种微合金化抗尘化腐蚀不锈钢及其制造方法

说明书

本发明公开了一种微合金化抗尘化腐蚀不锈钢及其制造方法，其中微合金化抗尘化腐蚀不锈钢的材料成分按重量百分比为：C：0.01‑0.03％、Cr：14.00～15.00％、Ni：10～14％、Si：0～0.50％、Mn：1.00～2.00％、Mo：1.0～1.5％、W：0.5～1.0％、Ti：0.5～1.0％、Al：0.5～1.0％、Sc：0.05～0.15％、P：≤0.035％、S：≤0.030％；除Fe以外的其他金属和非金属元素总量不超过1％；余量为Fe。本发明在有尘化腐蚀的工作环境下具有很好的耐尘化腐蚀性能和阻止使用过程中钢材吸气的性能，此环境下其评估寿命是316L不锈钢的0.5倍，超纯净管输气纯净气体污染度下降50％。

技术领域

本发明涉及一种功能性不锈钢及其制造方法，具体地说是一种微合金化抗尘化腐蚀不锈钢及其制造方法，主要应用于超洁净管等有尘化腐蚀的工作环境中。

背景技术

近年来以大规模集成电路为代表的微电子产品生产对高纯气体的纯度和杂质含量的日益严格的要求，在半导体体行业线宽越做越小，其对气体纯度、颗粒度、杂质含量、露点的要求也越来越高，高纯气体的配管技术日益受到关注和重视。半导体业中及生物制药产业中高纯或超纯洁净气体均需通过管路输送到设备用点(POU)，为了达到工艺对气体的质量要求，在气体出口指标一定的情况下，则更需重视配管系统的材料选用。

对于特殊气体来讲，气体品种多，有毒有害气体多，很多具有腐蚀性、毒性、可燃性、助燃性。原来是一机台配一气柜，高昂的装备组合和维修费用大大增加了投资成本，且有的还布置在工艺间内，存在着泄漏的安全隐患。现在广泛采用集中供气系统，气柜集中，特气间也与工艺间隔离。

针对腐蚀性、毒性、燃烧性的气体，通常设计将钢瓶置于气瓶柜(Gas Cabinet)内，再透过管路将气体供应至现场附近的阀箱(VMB，Valve Manifold Box)，而后再进入制程机台的使用点(POU，Point of Use)。当管内气流为不连续流动时，管材对所通过的气体形成压力下吸附、渗入，气流停止通过时，管材所吸附的气体又形成降压解析、溢出，而解析的气体同样作为杂质进入管内纯净气体中。同时，吸附、解析周而复始，在腐蚀气体的共同作用下，管材内表面金属会产生一定的粉末，形成尘化腐蚀，这种金属粉尘粒子同样污染管内纯净的气体。管材的这一特性至关重要，为了确保输送的气体的纯净度，不仅要求管材内表面有一个极高的光滑度，而且，应当具有很高的耐尘化腐蚀特性和防吸气渗入特性。

国内超洁净管材等有尘化腐蚀的工作环境下服役的不锈钢材料大都选用铬镍合金钢316L等，国外的材质也基本都是在316的基础上进行延伸，产品耐尘化腐蚀性能一直没有较大突破，加上铬镍合金成本高、使用周期短，频繁更换造成了用户的成本二次增加，而且因输送气体纯度下降造成的间接成本增加损失更大。

发明内容

本发明是为了避免现有的316L等不锈钢耐尘化腐蚀性能较差、使用寿命较低、输送气体纯度下降的不足，提供了一种微合金化抗尘化腐蚀不锈钢及其制造方法，该钢具有良好的防吸气渗入特性、抗尘化腐蚀性能，而且力学性能较高。

本发明微合金化抗尘化腐蚀不锈钢，其材料成分按质量百分比构成如下：

C：0.01-0.03％，Cr：14.00～15.00％，Ni：10～14％，Si：0～0.50％，Mn：1.00～2.00％，Mo：1.0～1.5％，W：0.5～1.0％，Ti：0.5～1.0％，Al：0.5～1.0％，Sc：0.05～0.15％，P：≤0.035％，S：≤0.030％，其他金属和非金属元素总量不超过1％，余量为Fe。

所述其他金属和非金属元素包括N、H、O、Cu、Nb、Zr、V、Co、B、Ta、Mg、Ca、Zn、K、Y、Sn、Pb以及Ba。

本发明微合金化抗尘化腐蚀不锈钢的制造方法，是各组分按配比量称取后依次经过包括共同熔炼、连铸连轧成型等步骤后制备获得；