[发明专利]一种改善含氮双相不锈钢耐腐蚀性能的方法

说明书

本发明属于含氮双相不锈钢生产技术领域，提供了一种改善含氮双相不锈钢耐腐蚀性能的方法。本发明在含氮不锈钢中添加微量铌，易析出含铌Z相包裹夹杂物，提升双相不锈钢的耐腐蚀性能。本发明通过优化精炼工艺使夹杂物细小弥散化，易于被含铌相包裹；本发明在铸造过程中，在含铌相析出的温度区间所对应的区域内，控制冷却强度为铸造过程中最低的冷却强度，促进含铌相以夹杂物为核心析出，提高含铌相包裹夹杂物比例；随后提高冷却强度，避免含铌相过分长大和有害相析出。本发明提供的方法能有效避免了由夹杂物引发的腐蚀问题，为该类材料在典型环境中长寿命、稳定服役提供了良好保障。

技术领域

本发明涉及含氮双相不锈钢生产技术领域，尤其涉及一种改善含氮双相不锈钢耐腐蚀性能的方法。

背景技术

含氮双相不锈钢是具有铁素体和奥氏体两相组织且两相比例相当的一类不锈钢，兼具有优异的耐腐蚀性能和良好的综合力学性能，在石油化工、造纸工业、海水淡化等领域应用广泛。近年来，随着服役环境日益苛刻，对含氮双相不锈钢的耐蚀性提出了更高要求。因此，开发有效改善含氮双相不锈钢耐蚀性的方法，对于保证该类材料长寿命、稳定服役至关重要。

夹杂物作为不锈钢中的杂质，破坏了钝化膜的连续性，容易引起点蚀，显著恶化耐蚀性。为了减轻夹杂物对耐蚀性的危害，发展形成了几种措施：(1)通过优化精炼工艺，降低钢中O、S含量，减少夹杂物数量和尺寸，避免其聚集分布；(2)利用钙、镁和稀土等将低耐蚀夹杂物改性成耐蚀性较高的夹杂物；(3)提高不锈钢中耐蚀性元素(Cr、Mo、N等)含量，增强钝化膜稳定性，提高夹杂物表面钝化膜的耐蚀性。上述措施均能够在一定程度上减轻夹杂物对耐蚀性的危害，但并不能完全避免由夹杂物引起的腐蚀失效问题，并且这些措施控制工艺复杂，经济成本较高。因此，开发一种能够更加有效避免由夹杂物引发的腐蚀问题且成本低廉的方法十分必要。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种改善含氮双相不锈钢耐腐蚀性能的方法。本发明提供的方法能够避免由夹杂物引发的腐蚀问题，且成本低廉。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种改善含氮双相不锈钢耐腐蚀性能的方法，包括以下步骤：

将含氮双相不锈钢原料进行EAF冶炼和AOD冶炼后，加入石灰21～24kg·t^-1，铝块1.1～1.8kg·t^-1，萤石11～14kg·t^-1，进行脱硫，得到脱硫熔炼钢液；

向所述脱硫熔炼钢液加入1.0～2.2kg·t^-1铌铁，依次进行扩散脱氧、沉淀脱氧和初步底吹，得到脱氧熔炼钢液；所述铌铁中铌的质量含量为60～70％；

在所述脱氧熔炼钢液加入实芯钙线，依次进行钙处理和软吹，所述实芯钙线加入量为0.35～0.45kg·t^-1，得到钢液；

将所述钢液进行铸造，铸造的过程中，在含铌相析出的温度区间所对应的区域内，控制冷却强度为铸造过程中最低的冷却强度，随后提高冷却强度，得到铸坯；

将所述铸坯依次进行热加工和热处理，得到耐蚀性含氮双相不锈钢。

优选地，所述铸造包括连铸和模铸；所述连铸的参数包括：控制倒数第二段二冷长度为1.58～2.23m，比水量为0.08～0.12L·m^-2·s^-1；控制最后一段二冷长度1.55～2.15m，比水量0.28～0.43L·m^-2·s^-1。