[发明专利]一种高性能无磁不锈钢的制造方法

说明书

本发明公开了一种高性能无磁不锈钢的制造方法，包括以下步骤：选用原材料并进行净化处理；清洗炉膛和钢包；使得净化处理后的原材料按照规定比例、工艺获得如下质量百分比的钢锭：C≤0.03%，8.00%≤Mn≤11.00%，Si≤1.00%，S≤0.03%，P≤0.035%，18.00%≤Cr≤21.00%，8.00%≤Ni≤11.00%，2.00%≤Mo≤3.00%,0.20%≤N≤0.60%，其余为Fe；规定比例指的是各原材料的配比，规定工艺指的是原材料依次经EF熔炼、VOD精炼以及ESR电渣重溶的工艺条件；对炼得的钢锭进行强压快锻，获得研制锻件；对研制锻件进行固溶热处理，然后进行低温锻造，冷作强化，得到高性能无磁不锈钢。本发明的优点是：化学成分设计科学合理，在熔炼过程中严格控制有害元素Pb+Sn+Sa+As+Bi≤0.05%以提高钢水的纯净度，将耐蚀当量PRE提高至大于30。

技术领域

本发明涉及不锈钢制造技术领域，具体涉及一种高性能无磁不锈钢的制造方法。

背景技术

在石油钻探领域中钻铤是不可或缺的设备之一，而要制造出高性能的无磁不锈钢钻铤就需要高性能的无磁不锈钢材料；此外，在超导核聚变、航空航天以及深海工程等领域均需要高性能的无磁不锈钢材料。

但是，市场上大量生产的如石油钻铤材料，因电炉炼钢含碳量高，C含量在0.4~0.5%，遇到海水时易腐蚀；而且PER耐蚀当量低，基本小于30，不宜用于海洋工程，因为海洋工程用钢含碳量必须低于0.03%，耐蚀当量PER必须大于30。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供了一种高性能无磁不锈钢的制造方法，该方法通过控制钢锭的组份配比以及锻造方法，采用阶梯法分段加热后进行锻造，以得到高强度、高韧性和低磁导率的无磁不锈钢。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种高性能无磁不锈钢的制造方法，其特征在于所述制造方法包括以下步骤：

选用微碳铬铁、镍板、钼丝以及原生态废钢作为原材料并进行净化处理；

清洗炉膛和钢包；

使得净化处理后的所述原材料按照规定比例以及规定工艺获得如下质量百分比的钢锭：C≤0.03%，8.00%≤Mn≤11.00%，Si≤1.00%，S≤0.03%，P≤0.035%，18.00%≤Cr≤21.00%，8.00%≤Ni≤11.00%，2.00%≤Mo≤3.00%,0.20%≤N≤0.60%，其余为Fe；所述规定比例指的是各所述原材料的配比，所述规定工艺指的是所述原材料依次经EF熔炼、VOD精炼以及ESR电渣重溶的工艺条件；

对炼得的所述钢锭进行强压快锻，获得研制锻件；

对所述研制锻件进行固溶热处理，然后进行低温锻造，冷作强化，强化变形量控制在12%-14%之间，得到高性能无磁不锈钢。

对炼得的所述钢锭进行强压快锻获得所述研制锻件的具体过程包括以下步骤：

将所述钢锭进行修整，去除缺陷，表面打磨出白；

采用阶梯法分段加热所述钢锭；

加热完成且所述钢锭内部温度达到表面温度后采用FM法强压快锻，锻造比≥4。

采用阶梯法分段加热所述钢锭的具体要求为：所述钢锭入炉温度≤250℃，在20℃-560℃之间时，每小时升温≤50℃，在560℃-850℃之间时，每小时升温80℃，在850℃-1200℃之间时，每小时升温120℃，加热至1200℃后保温。

采用FM法宽钻进行锻造的始锻温度为1180±10℃、终锻温度≥900±10℃，所述固溶热处理的温度为1050±10℃；所述低温锻造的温度为620℃-700℃。