[发明专利]一种调控sigma相提高超级奥氏体不锈钢耐蚀性的方法

说明书

本发明公开了一种调控sigma相提高超级奥氏体不锈钢耐蚀性的方法，涉及奥氏体不锈钢技术领域。本发明首先将超级奥氏体不锈钢钢液浇铸成钢锭，经固溶处理后进行热轧，在25～300℃温度范围内，利用表面大塑性变形方法进行表面变形处理，加热，之后进行空冷或喷水冷却，完成sigma相的调控。本发明针对超级奥氏体不锈钢存在粗大析出相从而降低其耐蚀性的问题，利用表面大塑性变形和较低温度的时效处理对工件表面进行处理，获得特殊的微观组织状态，从而改善耐蚀性能，使超级奥氏体不锈钢的耐蚀性大幅提高。

技术领域

本发明涉及奥氏体不锈钢技术领域，特别是涉及一种调控sigma相提高超级奥氏体不锈钢耐蚀性的方法。

背景技术

超级奥氏体不锈钢一般是指具有超低碳、合金元素含量高达50％以上的奥氏体不锈钢。这种奥氏体不锈钢因具有优异的常规力学性能和耐蚀性能，从而广泛应用于含卤离子和高温苛刻腐蚀环境中。

超级奥氏体不锈钢中的合金元素含量高，在凝固及后续加热条件下非常容易析出有害第二相。为提高超级奥氏体不锈钢的耐蚀性，开展均质化处理、减少钢中的第二相析出、调整晶界状态是其中非常重要的方法。专利公告号CN113802064A，名称为“一种调控晶界硼重分布改善超级奥氏体不锈钢晶界第二相析出的方法”的中国专利中提出，利用阶梯固溶和低温保温联合处理使钢中更高含量的硼偏聚于晶界，在不改变晶粒尺寸的同时，使晶界和晶内的第二相析出数量明显减少，进而提高了钢的耐蚀性。专利公告号CN113881830A，名称为“一种提升超级奥氏体不锈钢耐晶间腐蚀性能的方法”的中国专利中提出，利用硼微合金化和低温时效及晶界工程处理，可有效提高共格孪晶界数量，降低超级奥氏体钢的晶间腐蚀，从而提高超级奥氏体不锈钢的耐蚀性。专利公告号CN106636858A，名称为“一种生产高耐蚀高氮奥氏体不锈钢的方法”的中国专利中提出，通过控制冶炼工艺参数，获得了一种氮含量高、低偏析、高纯净度的超级奥氏体不锈钢，其优异的耐蚀性得益于氮合金化和成分的均匀化。不难看出，在超级奥氏体不锈钢的制备过程中，通过一定工艺方法改善钢的微观组织状态，达到提高其耐蚀性的目的。

然而，由于超级奥氏体不锈钢合金元素的含量极高，尤其是高钼超级奥氏体不锈钢，其在凝固过程中产生的sigma相，即使经过后续高温均质化处理也很难去除，这些分布于晶界和晶内的sigma相对超级奥氏体不锈钢的耐蚀性造成很大损害。因此，需要有针对性地改善超级奥氏体不锈钢中析出相的状态，以达到提升耐蚀性的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种调控sigma相提高超级奥氏体不锈钢耐蚀性的方法，以解决上述现有技术存在的问题，通过改善超级奥氏体不锈钢中析出相的状态达到提升耐蚀性的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种调控sigma相提高超级奥氏体不锈钢耐蚀性的方法：

(1)将化学成分合格的超级奥氏体不锈钢钢液浇筑成铸锭；

(2)对所述铸锭进行固溶处理以消除铸锭中的成分偏析和有害析出相，获得成分均一的奥氏体组织，经铸锭开坯和热轧获得晶粒尺寸细小均匀的奥氏体晶粒；热轧的开轧温度为1200℃，终轧温度不低于1000℃，变形量不低于50％；

(3)在25～300℃温度范围内，利用表面大塑性变形方法对步骤(2)得到的超级奥氏体不锈钢的工作面表层进行变形处理，以在表层深度为0.5mm范围内获得纳米晶；

(4)将经变形处理的超级奥氏体不锈钢进行加热，之后进行空冷或喷水冷却，完成sigma相的调控，在表层获得超细析出相与奥氏体相相间均匀分布的微观组织状态。

所述超级奥氏体不锈钢为高Mo高N奥氏体不锈钢(如牌号654SMO、254SMO，Mo含量在6～7wt％，N含量在0.45wt％左右)或其他含sigma有害第二相的超级奥氏体不锈钢。