【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于不锈钢生产，具体涉及一种减少海洋生物附着的奥氏体不锈钢及其制备方法。
技术介绍
1、随着我国海洋牧场等行业的大力发展，海上设施日益增加，对于长期浸泡在海水中的各类设施来说，生物附着是个“大麻烦”，不仅会缩短设备的使用寿命，增加人工维护的频率和成本。目前减少生物附着的主要方法为在材料外壳表面涂覆防污涂料，但防污涂料往往有一定的毒性，不仅污染海水，而且易脱落，维护周期短、成本高。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提出一种减少海洋生物附着的奥氏体不锈钢及其制备方法。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、本专利技术第一方面在于提供一种减少海洋生物附着的奥氏体不锈钢，按重量百分比计包括以下化学成分：c≤0.03％、mn 1.0-2.0％、p≤0.045％、s≤0.003％、si≤0.75％、cr18.0-20.0％、ni 12.0-15.0％、n 0.08-0.17％、mo2.0-4.0％、cu 1.0-3.5％，其余为fe和不可避免的杂质元素。
4、优选地，mn的重量百分比为1.2％，cr的重量百分比为18.5％，ni的重量百分比为13.5％，n的重量百分比为0.15％，mo的重量百分比为3.5％，cu的重量百分比为3.0％。
5、以下对本专利技术奥氏体不锈钢中各化学成分的作用效果进行说明：
6、铜离子具有强氧化性，在与海洋微生物接触时会导致其死亡。铜离子能够氧化微生物体
7、高碳含量可能增加材料的晶间腐蚀敏感性，因此本专利技术中碳含量被控制在较低水平。
8、锰可以提高钢的强度和耐高温性能，但过量可能降低耐腐蚀性，因此本专利技术控制在1.0-2.0％。
9、磷和硫通常被视为杂质元素，因为它们可能降低材料的塑性和韧性，因此本专利技术中磷和硫的含量被控制在较低水平。
10、铬是不锈钢获得耐蚀性的关键元素，提高材料的钝化膜修复能力，使材料在氧化性介质中具有很好的耐腐蚀性，因此本专利技术中在316l铬含量的基础上适量的进行了提高。
11、镍作为奥氏体形成元素，能够扩大奥氏体相区，改善材料的塑性和韧性，同时提高耐蚀性，保证材料在海洋环境中不被腐蚀。
12、氮可以提高不锈钢强度，保证材料在海洋环境中的使用寿命。此外，还能改善耐蚀性，是一种有益的合金元素，有助于降低晶间腐蚀敏感性，因此本专利技术中在316l氮含量的基础上适量的进行了提高。
13、钼的加入提高了不锈钢的高温强度和蠕变性能，同时使钝化膜更致密牢固，有效提高耐cl-腐蚀性，特别是在含氯化物的海洋环境中，因此本专利技术中在316l钼含量的基础上适量的进行了提高。
14、本专利技术第二方面在于提供一种减少海洋生物附着的奥氏体不锈钢的制备方法，包括以下步骤：
15、s1：称取原料组分，经过电弧炉炼钢-aod炉精炼得到钢液，加入石灰将钢液碱度控制在1.4-1.8；
16、s2：将s1得到的钢液装入lf炉中进行成分微调，再经连铸机浇铸制成钢坯；
17、s3：将s2制成的钢坯加热180-240min后轧制成钢板；
18、s4：将s3制成的钢板送入退火炉中固溶退火；
19、s5：退火完成后投用4组碳化硅重刷设备，然后用硫酸进行酸洗，再进行4段混酸酸洗，经过研磨、表面粗糙度检测后制得所述减少海洋生物附着的奥氏体不锈钢。
20、需要说明的是，s1中控制低碱度炉渣有助于减少钢液中的夹杂物数量和尺寸；冶炼过程中，低碱度炉渣可以提高吸附夹杂物的能力，从而提高钢液的纯净度。s4退火后不投用抛丸机组。s5酸洗前投用4组重刷设备可以降低钢带粗糙度，其中，4组碳化硅重刷设备即4组刷辊，刷毛为碳化硅材质。
21、在一些实施方式中，s1中aod精炼包括还原期，还原期脱氧剂为低铝硅铁，aod精炼时间≥10min。
22、脱氧剂可以减少镁铝尖晶石类别的夹杂物，减少因夹杂物造成的腐蚀。
23、在一些实施方式中，s2中连铸机的中包浇铸温度为1465-1480℃，连铸机二冷区的比水量为0.48-0.52l/kg。
24、在一些实施方式中，s3中轧制开轧温度为1100-1200℃，轧制加热温度为1240-1280℃，轧制终轧温度为1000-1100℃。
25、在一些实施方式中，s4中固溶退火的钢带表面温度为1050-1150℃，退火炉tv值为60-180mm·m/min。
26、需要说明的是，tv值为退火速度与钢带厚度乘积。
27、在一些实施方式中，s5中重刷压下量为3-5mm，转速为700-900rpm。
28、在一些实施方式中，s5中硫酸浓度为200-400g/l；4段混酸酸洗包括i段混酸区、ii段混酸区、iii段混酸区、iv段混酸区，混酸由硝酸和氢氟酸混合而成。
29、在一些实施方式中，i段混酸区中，硝酸浓度为120-160g/l，氢氟酸浓度为10-20g/l；ii段混酸区中，硝酸浓度100-140g/l，氢氟酸浓度8-15g/l；iii段混酸区中，硝酸浓度80-120g/l，氢氟酸浓度5-10g/l；iv段混酸区中，硝酸浓度80-120g/l，氢氟酸浓度5-10g/l。
30、在一些实施方式中，s5中研磨砂带目数为120-500目，研磨速度为10-40m/min，表面粗糙度ra≤1.0μm。
31、本专利技术包含以下有益效果：
32、1、本专利技术提供的减少海洋生物附着的奥氏体不锈钢，具有一定的生物杀灭效果，可以避免因生物腐蚀导致的结构损伤，提高整体安全性，且由于材料具有高耐蚀性和防海洋生物附着的性能，减少了清洁和维护的频率，从而降低了长期的运营成本。
33、2、本专利技术提供的制备方法通过加入较高含量的铜，干扰海洋微生物的代谢过程，有效抑制微生物生长和附着，相比于使用有毒化学物质的传统防污方法，铜作为一种相对环保的元素，提供了一种更为环境友好的减少海洋生物附着的解决方案；通过提高铬和镍、钼的加入含量，赋予了材料出色的耐海水中各类腐蚀能力；通过提高氮的加入含量，提高了材料的强度和硬度，材料强度高于常规碳钢及316、304等常规奥氏体不锈钢，可以使海洋设备建造轻量化，且不锈钢具有良好的耐蚀性，使用寿命远高于碳钢及304、316等常规奥氏体不锈钢，能够抵抗潮汐等外力的能力。适用于海洋工程、海洋牧场、造船、海水淡化、沿海设施等多个领域。
34、3、本专利技术在常规酸洗工艺上增加重刷和研磨工序，降低了材料的粗糙度，粗糙度ra控制在1.0μm以内，低粗糙度有助于降低生物层与材料之间的剥离力，使污损生物更容易从材料上脱落，从而减少贻贝类等海洋生物附着，减少了微生物附着的可能性，同时也提高了产品的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种减少海洋生物附着的奥氏体不锈钢，其特征在于，按重量百分比计包括以下化学成分：C≤0.03％、Mn 1.0-2.0％、P≤0.045％、S≤0.003％、Si≤0.75％、Cr 18.0-20.0％、Ni 12.0-15.0％、N 0.08-0.17％、Mo 2.0-4.0％、Cu 1.0-3.5％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。
2.一种权利要求1所述减少海洋生物附着的奥氏体不锈钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述S1中，AOD精炼包括还原期，还原期脱氧剂为低铝硅铁，AOD精炼时间≥10min。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述S2中，连铸机的中包浇铸温度为1465-1480℃，连铸机二冷区的比水量为0.48-0.52L/kg。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述S3中，轧制开轧温度为1100-1200℃，轧制加热温度为1240-1280℃，轧制终轧温度为1000-1100℃。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述S5中，重刷压下量为3-5mm，转速为700-900rpm。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述S5中，硫酸浓度为200-400g/L；所述4段混酸酸洗包括I段混酸区、II段混酸区、III段混酸区、IV段混酸区，混酸由硝酸和氢氟酸混合而成。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述I段混酸区中，硝酸浓度为120-160g/L，氢氟酸浓度为10-20g/L；所述II段混酸区中，硝酸浓度100-140g/L，氢氟酸浓度8-15g/L；所述III段混酸区中，硝酸浓度80-120g/L，氢氟酸浓度5-10g/L；所述IV段混酸区中，硝酸浓度80-120g/L，氢氟酸浓度5-10g/L。
10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述S5中，研磨砂带目数为120-500目，研磨速度为10-40m/min，表面粗糙度Ra≤1.0μm。
...【技术特征摘要】
1.一种减少海洋生物附着的奥氏体不锈钢，其特征在于，按重量百分比计包括以下化学成分：c≤0.03％、mn 1.0-2.0％、p≤0.045％、s≤0.003％、si≤0.75％、cr 18.0-20.0％、ni 12.0-15.0％、n 0.08-0.17％、mo 2.0-4.0％、cu 1.0-3.5％，其余为fe和不可避免的杂质元素。
2.一种权利要求1所述减少海洋生物附着的奥氏体不锈钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述s1中，aod精炼包括还原期，还原期脱氧剂为低铝硅铁，aod精炼时间≥10min。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述s2中，连铸机的中包浇铸温度为1465-1480℃，连铸机二冷区的比水量为0.48-0.52l/kg。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述s3中，轧制开轧温度为1100-1200℃，轧制加热温度为1240-1280℃，轧制终轧温度为1000-1100℃。
6.根据权利要求2所述的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓昌荣，郭晓蒙，梁经威，刘光勇，林鸿亮，范孝亮，杨光，张磊，杨金平，
申请(专利权)人：广东广青金属科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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