本发明专利技术涉及冶金类，不锈钢领域，具体涉及一种耐热老化的双相不锈钢其制备方法。所述不锈钢各组分按重量百分比为：C＜0.03、Cr18.0-22.0、Ni8.0-11.0、Mn0.5-1.5、Si0.2-1.0、Mo0.1-0.8、S＜0.005、P＜0.03，余量为Fe及不可避免的杂质，铁素体含量＜20%。制备方法为按照耐热老化的双相不锈钢成分含量配料，采用电弧炉+氩氧精炼炉炉外精炼工艺进行冶炼，通过离心铸造或静态铸造浇铸成型。在1050-1150℃温度范围内进行固溶处理。本发明专利技术涉及的不锈钢具有均匀细小且不连通的铁素体，铁素体含量相对更低，材料具有优良的力学性能，长期热老化后材料的力学性能退化程度很低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冶金类，不锈钢领域，具体涉及一种耐热老化的双相不锈钢。
技术介绍
双相不锈钢是含有铁素体和奥氏体双相组织的不锈钢，它很好地结合了奥氏体和铁素体不锈钢的优点。与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高，同时具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。与铁素体不锈钢相比，双相不锈钢塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475°C脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。由于双相不锈钢良好的综合性能，可以满足恶劣工况的使用要求，因而广泛地应用于核电、海洋、石化、船舶及军事等工业。双相不锈钢由于含有一定量的铁素体，在30(T50(TC温度区间长期使用会发生热老化脆化现象，表现为铁素体的硬度增加，材料的断裂韧性降低。压水堆核电站中的一回路主管道、主冷却剂泵壳和大量的阀门均选用双相不锈钢，在长期运行后由于热老化导致力学性能严重退化，从而降低了这些关键部件的可靠性和安全性，最终影响核电站的安全运行。核电站的设计寿命一般为40-60年，属于不可更换的关键部件的使用期也必须高于核电站的寿命期，因此选用的双相不锈钢材料必须具有长期服役安全性。目前普遍使用的双相不锈钢，其铁素体含量一般高于15%，铁素体尺寸较大且相互贯通，这样的组织在未使用前具有优异的综合性能。但是长期热老化后，尺寸大且相互贯通的铁素体会在材料中形成脆化的快速通道，这会导致双相不锈钢材料力学性能的急剧恶化。因此，非常必要开发一种铁素体含量较低，铁素体形态均匀细小且不连通的耐热老化的双相不锈钢。
技术实现思路
本专利技术的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种耐热老化的双相不锈钢材料，该材料铁素体含量较低，铁素体形态均匀细小且不连通，能够显著减弱长期热老化后材料的性能退化，从而延长其使用寿命。本专利技术提供的耐热老化的双相不锈钢按重量百分比含有如下成分C < O. 03、Cr18. 0-22. O, Ni 8. 0-11. O,Mn O. 5-1. 5, Si O. 2-1. O,Mo 0.1_0.8、S < O. 005、P < O. 03，余量为Fe及不可避免的杂质。铁素体含量要求< 20%，铁素体均匀细小且不连通。各成分优选含量(重量％)为C O. 01-0. 03、Cr 19. 0-21. 5、Ni 8. 5-10. O、Mn O. 5-1. 2、Si O. 2-0. 8、Mo O. 1-0. 5、S< O. 005、P < O. 03，余量为Fe及不可避免的杂质。铁素体含量范围5_15%，铁素体均匀细小且不连通。制备方法如下按照耐热老化的双相不锈钢成分含量配料，采用电弧炉+氩氧精炼炉炉外精炼工艺进行冶炼，通过离心铸造或静态铸造浇铸成型。在1050-1150°C温度范围内进行固溶处理。一种耐热老化的双相不锈钢的制备方法，其步骤包括 1.按照如下成分及重量百分比含量配料C<0.03、Cr 18. 0-22. O、Ni 8. 0-11. O、Mn0.5-1. 5、Si O. 2-1. O、Mo O. 1-0. 8，余量为 Fe ； 2.采用电弧炉+氩氧精炼炉的双联冶炼工艺，出钢温度1600-1650°C； 3.将型筒或铸模预热到200-250°C，通过离心铸造或静态铸造浇铸成型； 4.浇注温度1500-1600°C，离心铸造型筒转速为400-500r/min； 5.在300-350°C下脱模； 6.产品经1050-1150°C固溶处理，时间是不少于IOh；· 7.固溶处理后采用水淬处理，时间为15-30min，水温低于40°C。进一步的，所述电弧炉+氩氧精炼炉的双联冶炼工艺包括如下步骤 1)将原料置于电弧冶炼炉内，冶炼时间60-70min，保证出炉温度高于1600°C； 2)将钢水转移至氩氧精炼炉进行炉外精炼，温度范围158(Tl730°C，精炼时间控制在60 100min。本专利技术的耐热老化的双相不锈钢具有一下特性和优点1.本专利技术的耐热老化的双相不锈钢与传统的双相不锈钢相比具有更均匀细小的组织，铁素体呈圆钝状且不相互贯通，且铁素体含量相对更低，保证了产品具有优良的力学性能，同时长期热老化后材料的热老化退化显著减弱。2. Mo元素的加入保证了材料的抗点蚀能力，同时较低的Mo含量不会使材料的热老化性能退化加剧。3. Si元素能够细化铁素体晶粒，提高材料的力学性能，将Si含量控制在特定范围内，避免了由于铁素体含量升高造成的热老化趋势加大。具体实施例方式实施例1 : 本实施例提供的耐热老化的双相不锈钢化学成分为C O. 028、Cr 20. 9、Ni 9. 2、Mn1.O,Si O. 3、Mo O. 2、S O. 004,P O. 028，余量为Fe及不可避免的杂质。首先，将原料置于电弧冶炼炉内熔化、冶炼，冶炼时间60min，保证出炉温度高于1600 °C ；再将钢水转移至氩氧精炼炉进行炉外精炼，温度范围1600°C，精炼时间控制在90min，出钢温度1630°C ;将型筒预热到220°C，通过离心铸造成型，浇注温度1550°C，型筒转速为450r/min ;在325°C下脱模；经1100°C固溶处理，时间是为10h。固溶处理后采用水淬处理，时间为20min，水温30°C。经测定，实施例1的铁素体含量为8. 0%。从铸件上切取55 X 10 X IOmm的标准冲击试样，以普通双相不锈钢作为对照材料。以下是本例所制造的耐热老化的双相不锈钢与对照材料的冲击性能随热老化时间下降趋势的对比表本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种耐热老化的双相不锈钢，其特征在于，按重量百分比含有如下成分：C?＜0.03、Cr?18.0?22.0、Ni?8.0?11.0、Mn?0.5?1.5、Si?0.2?1.0、Mo?0.1?0.8、S?＜0.005、P＜0.03，余量为Fe；所含铁素体的含量＜20%，铁素体均匀细小且不连通。
【技术特征摘要】
1.一种耐热老化的双相不锈钢，其特征在于，按重量百分比含有如下成分c <0.03、Cr 18. 0-22. O,Ni 8. 0-11. O,Mn O. 5-1. 5,Si O. 2-1. O,Mo O. 1-0. 8、S < O. 005、P < O. 03,余量为Fe ;所含铁素体的含量< 20%，铁素体均匀细小且不连通。2.根据权利要求1所述的耐热老化的双相不锈钢，其特征在于，所述各成分的重量百分比含量为C O. 01-0. 03, Cr 19. 0-21. 5, Ni 8. 5-10. O, Mn O. 5-1. 2, Si O. 2-0. 8, MoO.1-0. 5、S < O. 005、P < O. 03，余量为Fe ；;所述铁素体的含量为5_15%，铁素体均匀细小且不连通。3.一种制备权利要求1所述耐热老化的双相不锈钢的方法，其特征在于，包括如下步骤 1)按照如下成分及重量百分比含量配料C<0.03、Cr ...
【专利技术属性】
技术研发人员：王西涛，李时磊，王艳丽，张海龙，李树肖，杨滨，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
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