【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及特种不锈钢，尤其涉及一种抗氢脆不锈钢及其制备方法与应用。
技术介绍
1、氢能的运输和存储是构成氢能经济和产业链必不可少的关键部分，由于化学储氢技术还尚未成熟，目前氢能汽车及其相关设施主要依赖以高压氢气形式的物理储氢。例如在氢能源公交车顶部装载的氢气瓶，其瓶体内胆、传输管道、阀门和压力调节器等关键零部件均由金属材料制造，而在氢气条件下要确保其长期、稳定、可靠地运行，就必须考虑金属材料的氢脆问题。
2、当氢原子从金属表面进入金属晶格的穴位或金属原子间的间隙，形成置换式或间隙式固溶体，随着氢原子的不断进入，由于浓度梯度的作用，氢原子在金属原子间隙中作扩散运动，使金属基体中的氢达到一定浓度。当金属中有缺陷存在时，固溶的氢将通过扩散、脱附过程在缺陷处析出并结合为氢分子，从而引起金属氢脆。当金属材料出现氢脆后，会表现为强度、韧性降低、疲劳寿命减少、突发沿晶断裂，难以长时间保持较好的力学性能。因此亟需提供一种方案改善上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种抗氢脆不锈钢及其制备方法与应用，能够在提高结构强度的同时提高抗氢脆性能。
2、第一方面，本专利技术提供了一种抗氢脆不锈钢，以质量百分比计包括以下元素：0.05-0.08％的c、7-9％的mn、13-16％的cr、8-10％的ni、0.8-1％的cu、2-3％的co、0.2-0.4％的n、1-2％的re、0.01-0.05％的杂质和余量的fe；所述re包括la、ce和y中的至少一种。
...【技术保护点】
1.一种抗氢脆不锈钢，其特征在于，以质量百分比计包括以下元素：0.05-0.08％的C、7-9％的Mn、13-16％的Cr、8-10％的Ni、0.8-1％的Cu、2-3％的Co、0.2-0.4％的N、1-2％的RE、0.01-0.05％的杂质和余量的Fe；所述RE包括La、Ce和Y中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的抗氢脆不锈钢，其特征在于，当所述RE为La与Ce的混合物时，所述抗氢脆不锈钢以质量百分比计包括以下元素：0.06-0.07％的C、8-9％的Mn、14-15％的Cr、8-9％的Ni、0.9-1％的Cu、2.3-2.5％的Co、0.3-0.4％的N、0.6-0.8％的La、0.5-0.6％的Ce、0.01-0.05％的杂质和余量的Fe；
3.一种如权利要求1至2任一项所述抗氢脆不锈钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，进行LF+RH精炼获得合金熔体的过程中，包括：进行LF+RH精炼后获得混合熔体，测量并调节混合熔体中各元素的含量后，获得合金熔体。
5.根据权利要求3所述
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，进行正火处理时，包括：在真空状态或惰性气氛下，将退火合金材料均匀升温至950-1000℃并保温3-5h后随炉冷却至室温制得正火合金材料；其中，将退火合金材料均匀升温的过程中，升温速率为8-10℃/min。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，进行淬火处理时，包括：在真空环境或惰性气氛下，将正火合金材料均匀升温至900-950℃并保温6-8h后随炉冷却至250-300℃后，水冷或油冷至室温制得淬火合金材料；其中，将正火合金材料均匀升温的过程中，升温速率为8-10℃/min。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，进行回火处理时，包括：在真空环境或惰性气氛下，将淬火合金材料均匀升温至600-650℃并保温3-5h后随炉冷却至室温制得回火合金材料；其中，将淬火合金材料均匀升温的过程中，升温速率为8-10℃/min。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，进行固溶处理时，包括：将回火合金材料从室温下在3-5s内转移至800-850℃的真空环境，保温2-3h后油冷至室温制得前体材料；将所述前体材料从室温下在3-5s内转移至450-500℃的真空环境，保温3-5h后随炉冷却至室温制得合金材料。
10.一种如权利要求1至2任一项所述的抗氢脆不锈钢，或如权利要求3至9任一项所述制备方法所制备的抗氢脆不锈钢，在成型用于氢能运输设备中的应用，其特征在于，所述氢能运输设备包括存储罐和运输管道中的至少一种。
...【技术特征摘要】
1.一种抗氢脆不锈钢，其特征在于，以质量百分比计包括以下元素：0.05-0.08％的c、7-9％的mn、13-16％的cr、8-10％的ni、0.8-1％的cu、2-3％的co、0.2-0.4％的n、1-2％的re、0.01-0.05％的杂质和余量的fe；所述re包括la、ce和y中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的抗氢脆不锈钢，其特征在于，当所述re为la与ce的混合物时，所述抗氢脆不锈钢以质量百分比计包括以下元素：0.06-0.07％的c、8-9％的mn、14-15％的cr、8-9％的ni、0.9-1％的cu、2.3-2.5％的co、0.3-0.4％的n、0.6-0.8％的la、0.5-0.6％的ce、0.01-0.05％的杂质和余量的fe；
3.一种如权利要求1至2任一项所述抗氢脆不锈钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，进行lf+rh精炼获得合金熔体的过程中，包括：进行lf+rh精炼后获得混合熔体，测量并调节混合熔体中各元素的含量后，获得合金熔体。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，将合金熔体铸造成型后进行退火处理的过程中，包括：将合金熔体铸造成型后制得合金坯体；在800-900℃的真空状态或850-900℃的惰性气氛下，对合金坯体保温4-5h后随炉冷却至室温制得退火合金材料。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：何建忠，王振中，
申请(专利权)人：上海天阳钢管有限公司，
类型：发明
国别省市：
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