[发明专利]一种高硫316L不锈钢、制备工艺及应用

说明书

本发明公开了一种高硫316L不锈钢、制备工艺及应用，按质量百分比计，高成分包括：C≤0.03；Si:0.4～0.6；Mn:1.3～1.5；P≤0.04；S：0.005～0.015；Cr：16.5～17.0；Ni：10.01～10.04；N≤0.03；Mo：2.0～2.2；Al≤0.008；Ca≤0.0010；O≤0.002；余量为Fe和其他不可避免的杂质元素；其中P+S≤0.055；δ‑ferrite为7％～10％。通过对不锈钢成分的调整设计，并结合制备工艺对S、O、Al、Ca等微量成分进行精确控制，使316L不锈钢具有优异的焊接性能，满足生物制药设备制造要求。

技术领域

本发明属于不锈钢技术领域，尤其涉及一种高硫316L不锈钢、制备工艺及应用。

背景技术

生物制药领域对制药环境要求非常严格，需要生物制药设备无菌、无污染，因此，生物制药设备制造时的结构参数、工艺参数、控制方式等方面都需要进行严格管控。316L不锈钢由于其具有良好的综合力学性能、焊接性能和耐蚀性被作为结构材料，用于制造生物制药设备。316L不锈钢通过钨极氩弧焊(简称TIG焊)焊接成生物制药设备的压力容器、阀门、管件等。TIG焊对母材中的微量活性元素的含量及其变化比较敏感，在相同的焊接规范下，母材中微量元素如氧、硫含量的变化会使熔深变化明显，进而影响焊接质量。现有技术中公开的316L不锈钢作为母材，进行TIG焊时，存在焊接性能差，具体表现为焊接时易形成熔渣、焊缝表面有灰点、电解抛光后有麻点，影响表面光洁度和焊接质量，不能作为高标准要求的生物制药设备的结构材料，极大地限制了生物制药设备的制造。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中公开的316L不锈钢作为母材在进行TIG焊时，存在焊接性能差，不能作为高标准要求的生物制药设备的结构材料等问题，本发明的目的在于提供一种高硫316L不锈钢、制备工艺及应用，通过对不锈钢成分的调整设计，并结合制备工艺对S、O、Al、Ca等微量成分进行精确控制，使316L不锈钢具有优异的焊接性能，满足生物制药设备制造要求。

2.技术方案

为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用如下技术方案：

一种高硫316L不锈钢，其特点是：按质量百分比计，高硫316L不锈钢的成分包括：C≤0.03；Si:0.4～0.6；Mn:1.3～1.5；P≤0.04；S：0.005～0.015；Cr：16.5～17.0；Ni：10.01～10.04；N≤0.03；Mo：2.0～2.2；Al≤0.008；Ca≤0.0010；O≤0.002；余量为Fe和其他不可避免的杂质元素；其中P+S≤0.055；δ-ferrite为7％～10％；通过其他合金元素成分设计，使得材料δ-ferrite理论含量处于合适水平，降低材料热轧时M裂纹发生概率，并提高材料焊接性；所述高硫316L不锈钢的Ys≥240MPa,Ts530～680MPa,El≥40％，维氏硬度≤180HV；其制备工艺包括：

在冶炼及连铸工艺中控制：S：0.005％～0.015％；Al≤80ppm；Ca≤10ppm；O≤20ppm；

AOD出钢温度1660-1685℃，T/D温度1490-1510℃，连铸线速度0.80-1.20mpm(米/分)，连铸二冷水比重0.96L/(kg*min)，优化板坯升温曲线，避免板坯裂纹缺陷；AOD冶炼温度过高时包括Ca、Si及其他金属在内的合金会加剧氧化，降低AOD冶炼温度可降低钢水中的含氧量，从而降低产品的非金属氧化物含量；

分段碱度控制提高纯净度技术，VD特别冶炼工艺导入，提高产品纯净度并调整夹杂物成分及大小，防止制钢性夹杂缺陷；VD特别冶炼工艺导入，改变不锈钢内部夹杂物的成分(尖晶石类夹杂物→Ca-Si-Mg-Al系复合性夹杂物)及大小，极大限度降低产品表面夹杂裂纹发生概率。

进一步地，所述S：0.010～0.015。