[发明专利]一种熔炼CF8M纯奥氏体不锈钢工艺

说明书

本发明涉及制造纯奥氏体不锈钢新材料，提供一种熔炼CF8M纯奥氏体不锈钢工艺，关键在于内控化学成分为：C0.05～0.07%，Si0.40～0.60%，Mn1.20～1.40%，P≤0.02%，S≤0.02%，Cr18.00～19.00%，Ni11.50～12.00%，Mo2.00～2.40%。中频炉熔炼时炉料配方为：采用0.2%75硅铁，0.4%电解锰，7%微碳铬铁，0.60%50钼铁，2.9%纯镍板，0.02%纯增碳剂，其余用316不锈钢废料。浇注成铸件用1070～1090℃固溶热处理后。理化性能满足ASME SA‑351/SA‑351M CF8M要求。金相晶粒度达到9级以上，铁素体含量F≤1%，达到纯奥氏体不锈钢组织。无磁性，大大提高了耐蚀性能，有利于特殊工况下使用。

技术领域

本发明涉及制造纯奥氏体不锈钢新材料，提供了—种熔炼CF8M纯奥氏体不锈钢工艺，其流程主要是控制化学成分，合理选择炉料配方，正确运用热处理方法。理化性能满足ASME SA-351/SA-351M CF8M要求。铸件金相晶粒度达到9级以上，铁素体含量F≤1%，达到纯奥氏体不锈钢组织，具备耐高、低温，更耐腐蚀功能。

背景技术

在各类工程机械装备上，耐高、低温、耐腐蚀铸件常用材质是ASME SA-351/SA-351M CF8M。铸件中铁素体含量越高，耐腐蚀性能越差。影响铸件使用功能及其寿命。常规这种材料铁素体含量F≤5%，称为奥氏体不锈钢。为了提高耐腐蚀性能，市场需求铁素体含量F≤2%的CF8M超纯奥氏体不锈钢新材料。

发明内容

本发明的目是为制造纯奥氏体不锈钢新材料，提供了—种熔炼CF8M纯奥氏体不锈钢工艺，其关健创新点是制订内控标准化学成分，熔炼时选用低成本炉料配方，合理运用热处理工艺。铸件理化性能满足ASME SA-351/SA-351M CF8M规范要求。实观金相晶粒度达到9级以上，铁素体含量F≤1%。大大提高了耐蚀性能，有利于特殊工况下使用。

本发明技术方案为：—种熔炼CF8M纯奥氏体不锈钢工艺，其流程是：控制化学成分→炉料配方→中频炉熔炼→净化钢液→终脱氧→静置浇注→打磨清理→热处理→理化检测→无损检测→消除缺陷→酸冼钝化→终检。控制化学成分为：C0.05～0.07%，Si0.40～0.60%，Mn1.20～1.40%，P≤0.02%，S≤0.02%，Cr18.00～19.00%，Ni11.50～12.00%，Mo2.00～2.40%。炉料配方为：采用0.2%75硅铁，0.4%电解锰，7%微碳铬铁，0.60%50钼铁，2.9%纯镍板，0.02%纯增碳剂，88.88%316不锈钢废料。铸件经1070～1090℃固溶热处理后，理化性能满足ASME SA-351/SA-351M CF8M规范要求。金相晶粒度达到9级以上。按照ASTM A800/A800M标准验证，铬当量/镍当量为0.9122，对应的铁素体含量F≤1%，达到纯奥氏体不锈钢组织。大大提高了耐蚀性能，是一种新材料，有利于特殊工况下使用，适应现代工业发展需求。

本发明的积极效果是：

应用中频熔炼CF8M纯奥氏体不锈钢操作简单，制造成本低。铸件理化性能满足ASME SA-351/SA-351M CF8M规范要求。金相晶粒度达到9级以上。铁素体含量F≤1%，达到超纯奥氏体不锈钢组织，大大提高耐蚀性能。

具体实施方式

铸造CF8M纯奥氏体不锈钢新材料时，应用—种熔炼CF8M纯奥氏体不锈钢工艺，其流程为：控制化学成分→炉料配方→中频炉熔炼→净化钢液→终脱氧→静置浇注→打磨清理→热处理→理化检测→无损检测→消除缺陷→酸冼钝化→终检。控制化学成分为：C0.05～0.07%，Si0.40～0.60%，Mn1.20～1.40%，P≤0.02%，S≤0.02%，Cr18.00～19.00%，Ni11.50～12.00%，Mo2.00～2.40%。炉料配方为：采用0.2%75硅铁，0.4%电解锰，7%微碳铬铁，0.60%50钼铁，2.9%纯镍板，0.02%纯增碳剂，88.88%316不锈钢废新料。熔炼要用废316新料，若选用回炉料，必须用电孤炉对回炉料进行精炼后才能使用。合金炉料均需烘烤到≥500℃，镍板、氮化铬铁要烘烤到≥800℃。加料顺序：先加316不锈钢废料；后加镍、钼；铬铁最后加入，减少氧化和烧损。中频炉熔炼时加结渣剂覆盖钢水表面防钢水氧化，炉料全部熔清后，先加锰，再加硅铁脱氧，然后取样化验化学成分；化学成分符合内控标准后，用0.1～0.2%硅钙进行终脱氧；熔化温度到1620℃停电，到温度1580℃出钢，静置3～5 min后进行浇注。打磨清理铸件后用1070～1090℃进行固熔热处理，升温速度≤150℃/h，保温时间≥3h。用同炉性能热处理后的试棒，机加工成拉伸、冲击试样。室温拉伸试样检测抗拉强度，屈服强度，伸长率，断后收缩率。铸件进行PT、RT无损检测，若有铸造缺陷用焊补方式消除。用化学成分试块评定金相晶粒度等级，根据试块化学成分按照ASTM A800/A800M标准验证铁素体含量。打磨抛丸清理铸件，检查三维尺寸、形位公差、表面精度达到图纸技术要求后，酸冼钝化入库。