[发明专利]一种超超临界火电机组用奥氏体不锈钢及其制备工艺

说明书

本发明具体涉及一种超超临界火电机组用奥氏体不锈钢及其制备工艺，所述奥氏体不锈钢包括以下重量百分比组分：0＜C≤0.1％、0＜S≤0.02％、0＜P≤0.02％、0＜Si≤0.5％、0＜Co≤0.5％、0＜Ti≤0.1％、0＜V≤0.1％、0＜Cu≤0.5％、N 0.15‑0.3％、Mn 1.5‑3.0％、Cr 25.0‑29.0％、Ni 25.0‑28.0％、Mo 0.2‑0.8％、Nb 0.5‑1.0％、B0.005‑0.01％、Zr 0.004‑0.01％、Ba 0.001‑0.01％、稀土元素0.01‑0.1％，余量为Fe，该奥氏体不锈钢高温抗氧化性能和高温力学性能优异。

技术领域

本发明属于奥氏体不锈钢技术领域，具体涉及一种超超临界火电机组用奥氏体不锈钢及其制备工艺。

背景技术

大容量、高参数的超超临界火力发电机组是当前我国火力发电机组的发展方向，目前600℃超超临界火电机组是我国已商用的先进的燃煤火力发电技术，而采用更高参数(如700℃及以上)超超临界火电机组，对节约能源、减少污染具有十分重要的意义。而提高参数的关键是火电机组所用的耐热钢材料的性能。考虑到耐热钢工作环境的特点，尤其对于火电站用锅炉过热器和再热器来说，在耐热钢的应用中应特别重视其安全性和可靠性，如电站锅炉中的耐热钢材在高温、高压及蒸汽腐蚀中长期工作，管壁温度比蒸汽温度高50℃甚至80℃左右，在这样的环境下长期运行，耐热钢管材的组织和性能将会发生复杂的变化，而组织的变化可能使钢材的高温性能恶化，影响锅炉运行的安全性可靠性，缩短其寿命，严重时可能还会出现爆管等事故。这一切要求超超临界火电机组用耐热钢应有高温性能优良的持久强度、抗蠕变性能、良好的组织稳定性，化学性能优良的高温抗氧化性能和抗蒸汽腐蚀性能，工艺性能优良的热加工性能、焊接性能和热弯曲性能以及良好的经济性能等。

因此，为了满足大容量、高参数的超超临界火力发电机组对耐热钢高温持久强度、蠕变性能及高温抗氧化性能等的苛刻要求，本发明综合考虑生产成本及使用性能等因素，提供了一种添加稀土元素、钡、钒、铌、钴等合金元素的基于复合强化和晶界强化的耐持久性和高温抗氧化性强的超超临界火电机组用奥氏体不锈钢。

发明内容

本发明主要提供了一种超超临界火电机组用奥氏体不锈钢及其制备工艺，该奥氏体不锈钢高温抗氧化性能和高温力学性能优异。其技术方案如下：

一种超超临界火电机组用奥氏体不锈钢，其包括以下重量百分比组分：0＜C≤0.1％、0＜S≤0.02％、0＜P≤0.02％、0＜Si≤0.5％、0＜Co≤0.5％、0＜Ti≤0.1％、0＜V≤0.1％、0＜Cu≤0.5％、N 0.15-0.3％、Mn 1.5-3.0％、Cr 25.0-29.0％、Ni 25.0-28.0％、Mo0.2-0.8％、Nb 0.5-1.0％、B 0.005-0.01％、Zr 0.004-0.01％、Ba 0.001-0.01％、稀土元素0.01-0.1％，余量为Fe。

优选的，所述稀土元素为镧、铈、钇元素中的一种或几种。

优选的，所述稀土元素为镧、铈、钇元素中的一种或几种与镨、钕、钷、钐中的一种或几种组合而成。

优选的，镧、铈和钇元素中任意一种元素的质量占稀土元素总量小于等于51％，且镧、铈和钇元素中任意两种元素的质量占稀土元素总量大于等于99.5％。

上述超超临界火电机组用奥氏体不锈钢的制备工艺，所述工艺包括冶炼、铸锭或铸锭开坯、热轧、热轧后退火酸洗、冷轧后退火酸洗。

优选的，所述冶炼具体的为，采用真空感应炉、电炉与炉外精炼、转炉与炉外精炼、矿热炉冶炼铬铁水和镍铁水与炉外精炼中的任一种冶炼除稀土元素以外的其他组分，在出钢浇铸前加入稀土元素，浇铸温度为1500-1650℃。

优选的，所述铸锭或铸锭开坯采用锻造开坯或直接送热轧的方式，加热温度为1000-1250℃，开坯始锻温度为1050-1200℃，终锻温度为900-1000℃，锻后空冷。