[发明专利]一种抗氧化高蠕变铸造奥氏体耐热不锈钢及其制备方法

权利要求书

1.一种抗氧化高蠕变铸造奥氏体耐热不锈钢，包括以下按重量百分比计的化学成分：C0.3～0.5%、Si 0.7～1.4%、Mn 1～2.5%、P≤0.04%、S≤0.03%、Cr 21～26%、Ni 8～11%、Nb0.5～1.3%、Mo≤0.3%、N 0.1～0.4%、其余为Fe及不可避免的杂质，并且满足下式（1）、（2）、（3），

29 ≤ Cr+Ni ≤ 37 （1）

Nb ≤ 0.087(Cr+Ni)-1.1 （2）

Cr+5.8Nb ≤ 2.25Ni+45C （3）。

2.根据权利要求1所述抗氧化高蠕变铸造奥氏体耐热不锈钢的制备方法，包括以下步骤：

第一步、配料，将所述化学成分按比例配料；

第二步、熔炼，将所述配料进行投料熔炼；

第三步、脱氧，钢水熔清后采用沉淀脱氧的方式，将钢水总重量的0.5-1.5%铝钙合金加入钢水中，形成的氧化铝和氧化钙浮于钢液表面，除掉钢水表面的氧化渣后，向钢水中加入钢水总重量0.2%-0.5%的硅钙稀土合金进行扩散脱氧;

第四步、精炼，在完成脱氧之后，将99.99%纯度的氩气通过安装在坩埚底部的透气砖导入到钢液中，吹气压力为0.2-0.8MPa，氩气流量2-6L/min，通气时间1h以上;

第五步、浇注，去除钢水表面杂物，测量成分符合组分要求，温度达到1680-1720℃，转入浇注包进行浇注。

3.根据权利要求2所述抗氧化高蠕变铸造奥氏体耐热不锈钢的制备方法，其特征在于：所述第一步中，配料时依照合金成分及烧损量配备原材料，所需的主要材料包括增碳剂、回炉料与废钢、电解锰、硅铁、铬铁、电解镍、铌铁、氮化铬铁。

4.根据权利要求3所述抗氧化高蠕变铸造奥氏体耐热不锈钢的制备方法，其特征在于：回炉废料加入比例≤70%，普通废钢和合金材料占比至少≥30%。

5.根据权利要求2所述抗氧化高蠕变铸造奥氏体耐热不锈钢的制备方法，其特征在于：所述第二步中，熔炼时依次加入增碳剂、回炉料与废钢、电解锰、硅铁、造渣剂、铬铁、电解镍、铌铁、氮化铬铁、造渣剂。

6.根据权利要求5所述抗氧化高蠕变铸造奥氏体耐热不锈钢的制备方法，其特征在于：所述增碳剂、电解锰、铬铁、氮化铬铁和造渣剂在熔炼前需进行200-300℃烘烤30min以上的预处理步骤。

7.根据权利要求2所述抗氧化高蠕变铸造奥氏体耐热不锈钢的制备方法，其特征在于：所述第三步，在熔化完毕的钢水中，加入钢水总重量0.5-1.5%的铝钙合金，进行第一次脱氧；待沉淀脱氧完成后，去除钢水表面浮渣，向钢水中加入钢水总重量0.2-0.5%的硅钙稀土合金，进行第二次脱氧。

8.根据权利要求2所述抗氧化高蠕变铸造奥氏体耐热不锈钢的制备方法，其特征在于：所得不锈钢的铸态组织无孤岛状σ相析出。

9.根据权利要求2所述抗氧化高蠕变铸造奥氏体耐热不锈钢的制备方法，其特征在于：所得不锈钢在大气中、1000℃的条件下，氧化增重速率小于0.8g/m².h。

10.根据权利要求2所述抗氧化高蠕变铸造奥氏体耐热不锈钢的制备方法，其特征在于：所得不锈钢在大气中、1000℃条件下，施加40MPa的持续应力，其蠕变寿命大于50h。