一种双相不锈钢及其制造方法技术

一种双相不锈钢及其制造方法，不锈钢的化学成分为：Ｃ：０．０１０％～０．０３０％；Ｓｉ：０．２０％～１．００％；Ｍｎ：４．０％～６．０％；Ｐ：０．０１０％～０．０４０％；Ｓ：０．００１％～０．０２０％；Ｃｒ：２１．０％～２２．０％；Ｎｉ：１．３５％～１．７０％；Ｍｏ：０．１０％～０．６０％；Ｃｕ：０．１０％～０．６０％；Ｎ：０．２０％～０．２５％。制造方法包括下述步骤：兑钢：把不锈钢母液倒入ＡＯＤ炉；脱碳：脱到碳含量为０．１５％～０．２０％；还原：对钢水进行还原和脱硫（四）扒渣、调渣、调整钢水成分，钢水的成分达到时要求时出钢；出钢：在出钢过程中加入硼铁与铝饼；喂线：喂入硅钙线；调整钢水温度并进行夹杂物控制；连铸；中板轧制；中板热处理、酸洗。本双相不锈钢制造方法成本低，制的不锈钢强度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。技术背景双相不锈钢指的是室温组织中奥氏体与铁素体共存的不锈钢， 一般的 比例接近1: 1，该类钢种具有高强度(其屈服强度一般为奥氏体不锈钢的两倍)、良好的耐cr点蚀、耐应力腐蚀及焊接性能等突出优点，在石油化工、制盐、水工、造船、民用等领域得到广泛使用。由于在成分设计中采用了以Mn、 N代Ni的思路，因而与普通奥氏体不锈钢及超级奥氏体不锈钢 相比，钢中Ni的含量明显降低，制造成本降低，属资源节约型钢种。目前，以ASTMA240/A240M中S2304、 S31803、 S32750为代表的双相不 锈钢得到了成功应用，与316L相比，节约了Ni，在耐应力腐蚀、耐Cl—点 蚀的性能方面，尤为突出。但由于含有4-7。/。的Ni、 3-4。/。的Mo，因此制造成 本较高。
技术实现思路
本专利技术的宗旨是在保持现有双相不锈钢独特优点的同时，克服现有双相 不锈钢及其制造方法的上述不足，提供一种成本较低的双相不锈钢，同时 提供降低成本的双相不锈钢的冶炼方法。本专利技术的技术方案是通过确定钢中Cr、 Mn、 Ni、 N等主要元素的成分以 及相关的工艺措施，实现TDS2101 (企标)板材的制造。主要包括冶炼过程 利用气体进行N合金化的方法、连铸过程的参数、铸坯的热加工方法、板 材的热处理工艺。本专利技术提供的TDS2101双相不锈钢的化学成分的重量百分配比为 C:O. 010% 0. 030%Si :0. 20% 1. 00% Mn:4. 0% 6. 0%P:O. 010% 0. 040% S:O. 001% 0. 020o/o Cr:21. 0% 22. 0%Ni: 1. 35% 1. 70% Mo:O. 10% 0. 60% Cu:O. 10% 0. 60%N:O. 20% 0. 25% 其余为Fe与不可避免的杂质。本专利技术提供的TDS2101双相不锈钢的较佳化学成分的重量百分配比为C:O. 015% 0. 024% Si :0. 30% 0. 60%Mn:4. 5% 5. 5%P:O. 010% 0. 030Q/o S:O. 001% 0. 005% Cr:21. 0% 22. 0%Ni :1. 35% 1. 70% Mo:O. 15% 0. 35% Cu:O. 10% 0. 30%N:0.20% 0.25%其余为Fe与不可避免的杂质。本TDS2101双相不锈钢的冶炼方法包括下述依次的步骤(一) 、兑钢把电炉熔化好的不锈钢母液兌入一座空A0D炉内。不锈钢母液成分的 重量百分配比满足下述要求C:1.2% 2.5% Si《0.20% Mn《1.00% P《0.040% S《0.035% Cr:19. 0% 22. 0% Ni《1. 70%Mo《0. 60%Cu:O. 10% 0. 60% 其余为Fe与不可避免的杂质；温度要求不低于1400°C 。(二) 、脱碳顶吹氧气进行脱碳，为加快反应，AOD底吹氮气进行搅拌。脱碳过程中 向炉内加入石灰100 150Kg/t钢与白云石25 40Kg/t钢，比较所兌钢水 铬含量与规定铬含量(21.0。/。 22.0%)，当铬含量小于21. 5。/。时，加入高碳 铬铁；当铬含量大于22.0%，钢水还原后加入碳钢进行稀释。根据兑钢时钢水碳含量及行业里通用的计算机模拟计算，确定吹氧量， 根据计算机在线对碳含量的模拟计算，当碳含量为0.15% 0.2%时，停止顶 吹氧，继续侧吹氧气与氮气，并测量钢水温度，取样分析钢中碳含量。根据取样分析的结果及计算机在线连续模拟计算，调整氧化后期的吹 氧量，进行吹氧脱碳；当模拟计算的碳含量0.04% 0.08%时，取样分析实 际的碳含量，以调整吹氧量。当模拟计算碳含量小于0.03%时，取样分析， 对碳含量进行确认。碳含量达到要求后，进行下一步操作。(三) 、还原A0D炉内加入硅铁40Kg/t钢 50Kg/t钢、石灰20Kg/t钢 30Kg/t钢 与萤石10Kg/t钢 20Kg/t对钢水进行还原和脱硫，此时继续侧吹氮气；(四) 、扒渣、调渣、调整钢水成分还原后进行扒渣，并加入铝粉0.4Kg/t钢 0.6Kg/t钢，调整炉渣，测 量钢水温度，并取样分析钢水中合金元素的含量，根据化验结果，通过加 入硅铁、锰铁、钼铁、铬铁及金属镍来调整钢水中Si、 Mn、 Mo、 Cr、 Ni的成分达下述要求Si :0. 20% 1. 00% Mn 4. 0% 6. 0% Cr 21. 0% 22. 0%Ni 1. 35% 1. 70% Mo: 0. 10% 0. 60%。调整钢水成分后，从A0D炉的底部吹入氩气，吹氩的作用是去除钢中 多余的氮，并使钢中保留所需要的氮含量，吹氩量为2.1 2.8mVt钢。吹 氩完成后取样分析，钢水成分的重量百分配比达到下述要求时立即出钢 C:O. 010% 0. 030% Si :0. 20% 1. 00% Mn:4. 0% 6. 0%P:O. 010% 0. 040% S:O. 001% 0. 020% Cr :21. 0% 22. 0%Ni: 1. 35% 1. 70% Mo:O. 10% 0. 60% Cu:O. 10% 0. 60%N:0.20% 0.25% ，其余为Fe与不可避免的杂质。 (五)、出钢出钢时，把钢水从AOD炉倒入烘烤好的钢包(要求钢包温度大于90(TC)， 出钢量达到总钢水量1/3时， 一次性向钢包内加入硼铁0. 4 0. 5Kg/t并加 入铝饼0.4 0.5Kg/t。出钢后测量钢水的温度和渣层厚度，钢水的温度控 制为1570 1600°C，钢包内渣层的厚度控制为180 300mm。(六)、喂线根据钢水重量喂入硅钙线，喂入量为钢水量的0. 05 0. 2%。(七) 、调整钢水温度并进行夹杂物控制 为了进行夹杂物控制，喂线后，钢包低吹氩50 120L/min强搅拌，根据钢水温度控制强搅拌时间不小于8min， 一般8 13 min，强搅拌后，对 钢水进行弱搅拌，氩气量小于35L/min， 一般10 35L/min，搅拌时间大于 5min， 一般5 10 min。钢水温度达到1525 1535。C时，钢包吊往连铸工 序。(八) 、连铸因为在第(六)步喂入硅钙线，钢中Si的成分将增加0.05 0. 10% ， 因此钢水到达连铸平台在钢包取成品样分析，钢水成分的重量百分配比达 下述要求时，进行连铸 C:0. 010% 0. 030% Si: 0. 20% 1. 00% Mn: 4. 0% 6. 0%P:O. 010% 0. 040% S:O. 001% 0. 0200/0 Cr :21. 0% 22. 0% Ni: 1. 35% 1. 70% Mo:O. 10% 0. 60%Cu:O. 10% 0. 60% N:O. 20% 0.25% ，其余为Fe与不可避免的杂质。连铸中间钢包中钢水温度一般控制为1470 1490°C，铸坯规格为180 X1238X2000ram，拉速为0. 75m/min;结晶器冷却水量如下窄面冷却水为 300L/min，宽面冷却水为2300L/min; 二次冷却水量为0. 85Kg/L。为了保证铸坯的质量，连铸最后10 min需要缓本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双相不锈钢，其化学成分的重量百分配比为：　Ｃ：０．０１０％～０．０３０％　Ｓｉ：０．２０％～１．００％　Ｍｎ：４．０％～６．０％　Ｐ：０．０１０％～０．０４０％　Ｓ：０．００１％～０．０２０％　Ｃｒ：２１．０％～２２ ．０％　Ｎｉ：１．３５％～１．７０％　Ｍｏ：０．１０％～０．６０％　Ｃｕ：０．１０％～０．６０％　Ｎ：０．２０％～０．２５％，其余为Ｆｅ与不可避免的杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李国平，范新智，李志斌，李俊，张建国，张威，
申请(专利权)人：山西太钢不锈钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]