[发明专利]一种高持久强度抗蒸汽腐蚀的奥氏体耐热钢的制备方法

摘要

本发明涉及一种奥氏体耐热钢的制备方法，属于奥氏体耐热钢技术领域。该方法依次包括配料、吹氧脱碳、还原、出钢、钢包精炼、浇铸、开坯与热轧等工艺步骤。本发明钢种SP22/15相比22/15奥氏体耐热钢具有相似的含镍量和含铬量，但具有更好的高温持久强度和抗高温蒸汽腐蚀性，从而使得本发明钢种相比22/15奥氏体耐热钢具有更好的市场前景。本发明可以全面替代22/15奥氏体耐热钢，并且还能适应22/15奥氏体耐热钢不能适应的一些苛刻条件，比如在650℃35MPa的高温高压蒸汽环境下正常工作，并保持良好的冲击韧性。

主权项

1.一种高持久强度抗蒸汽腐蚀的奥氏体耐热钢的制备方法，包括以下步骤：（1）配料：根据奥氏体耐热钢的化学成分以及烧损量配备原材料，将原材料装入电弧炉内熔成钢水，加入25~30kg/t的造渣剂进行电弧炉初炼，用还原剂还原钢水中的氧化金属，调整钢水中的Cr含量高于所炼钢种规定的目标值的下限0.30%；钢水温度达到1615℃~1645℃时，钢水出炉；（2）吹氧脱碳：将电弧炉内已配置好合金的液态高碳钢水兑入AOD/VOD精炼炉进行精炼，钢水温度保持在1580℃以上，初始碳含量在1.35%以上进行吹氧脱碳；补加20~25kg/t的造渣剂进行造渣，并控制温度达到1720℃，当碳低于0.07%时进入下一步骤；（3）还原：向钢水中加入7~10kg/t硅铁合金进行预还原，当渣中的铬氧化物还原完全后，去除全部预还原渣，重新补加造渣剂，加入1.3~1.7kg /t 的强脱氧剂铝，进行深脱氧与脱硫，加入铌铁进行合金化，使Nb元素达到目标值；（4）出钢：对已完成脱氧的钢水进行化学成分分析，添加Ni合金或Cr合金进行Ni、Cr的含量最终调整，吹入氮氩混合气进行控氮，当氮达到目标值时，温度在1580~1620℃，出钢进入LF钢包；（5）钢包精炼：利用电极化渣与升温，调温到浇铸温度，底吹氩气，弱搅拌，利用弥散型的氩气泡排除钢水中的非金属夹杂物；（6）浇铸：采用下注法，把LF钢包中的钢水浇铸形成钢锭，钢锭空冷后脱模；（7）开坯与热轧：把经过表面处理后的钢锭通过锻造设备或初轧机进行开坯；开坯后的方坯进行再加热，进行棒材的热轧成型；所述奥氏体耐热钢的化学组成如下：Cr 21~24.5wt%, Ni 10~16.5wt%, Cu 2.5~4.0wt%, N 0.18~0.45wt%, C 0.04~0.12wt%, Nb 0.2~1.0wt%, Mo 0.15~0.6wt%, V 0.10~0.45wt%, B 0.001~0.008wt%,Si＜0.8wt%, Mn＜1.5wt%, S＜0.015wt%, P＜0.035wt%, Bi＜0.025wt%, As＜0.025wt%, Pb＜0.025wt%, Sn＜0.025 wt%, Sb＜0.025 wt%,余量为Fe；步骤（2）中，吹氧脱碳包括三个阶段，第一阶段的氧氩比或氧氮比为3:1，碳含量降至0.5%以下；第二阶段，氧氩比或氧氮比逐步降至2:1，再降至1:1，碳含量降至0.2%~0.3%；第三阶段，氧氩比或氧氮比降至1:3，当碳含量降至≤0.08%时进入还原阶段。