[发明专利]一种耐热奥氏体不锈钢及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐热奥氏体不锈钢及其制备方法,包括以下重量百分比的成分：C：0.35‑0.75％，Ni：35‑41％，Mo：0.25‑1.0％，Mn：0.5‑2.0％，Si：2.0‑3.5％，Nb：1‑2.0％，Cr：16‑22％，N＜0.1％，S＜0.01％，P＜0.030％，Al：0.03‑0.15％，B：0.002‑0.01％，Ca：0.001‑0.005％，Ce：0.01‑0.1％；制备方法包括：电弧炉冶、AOD冶炼炉、LF精炼炉进行成分、温度、脱氧、夹杂物变性的处理，可以冶炼出高镍、高铬、高硅、含铌、高碳、低硫、低氧的耐热奥氏体不锈钢，其棒材和管材表面质量和内部质量良好。

技术领域

本发明涉及冶金及冶金制造领域，特别是一种耐热奥氏体不锈钢及其制备方法。

背景技术

在高温环境中保持较高持久强度、抗蠕变性和良好化学稳定性的合金钢统称耐热钢。而针对高温、氧化、含硫的气氛内外开发了高铬、高镍类耐热奥氏体不锈钢，如退火炉胆、大型烘烤箱内胆、高温锅炉内胆、高温换热器管道等以310系列耐热奥氏体不锈钢为主。

随着耐热奥氏体不锈钢使用环境越来越复杂及使用周期要求越来越长，通过重新设计铬、镍、硅、铌等含量来提高其耐高温性能，随着金属含量的提高，同时为了在后续提高其热加工塑性，硫、氧含量要求极低，同时设计添加硼、钙、稀土铈等微合金元素，故比较难熔炼，且其本身存在偏析、开裂的缺点，因此耐热奥氏体不锈钢中生产工艺要求最高、难度最大的品种，它是钢厂工艺技术的集中体现。

我国高品质耐热奥氏体不锈钢以国外进口为主，而采用电弧炉冶炼该耐热奥氏体不锈钢母液→AOD→LF→浇铸/连铸→轧制还有待开发。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理的一种耐热奥氏体不锈钢及其制备方法，采用电弧炉冶炼该耐热奥氏体不锈钢母液→AOD→LF→浇铸/连铸→轧制的生产工艺，可以制造出高镍、高铬、高硅、低硫、低氧、含铌的耐热奥氏体不锈钢，同时表面质量和内部质量良好。

本发明的技术方案：一种耐热奥氏体不锈钢，包括以下重量百分比的成分组成：C：0.35-0.75％，Ni：35-41％，Mo：0.25-1.0％，Mn：0.5-2.0％，Si：2.0-3.5％，Nb：1-2.0％，Cr：16-22％，N＜0.1％，S＜0.01％，P＜0.030％，其他微量元素Al：0.03-0.15％，B：0.002-0.01％，Ca：0.001-0.005％，Ce：0.01-0.1％，余量为Fe和不可避免的杂质元素。

前述的一种耐热奥氏体不锈钢中，包括以下重量百分比的成分组成：C：0.38％，Ni：38.0％，Mo：0.5％，Mn：0.8％，Si：2.7％，Nb：1.5％，Cr：20.0％，N：0.05％，S：0.001％，P：0.024％，其他微量元素Al：0.04％、B:0.003％、Ca:0.002％、Ce：0.02％，余量为Fe和不可避免的杂质元素。

前述的一种耐热奥氏体不锈钢中，包括以下重量百分比的成分组成：C：0.41％，Ni:39％，Mo:0.4％，Mn：0.7％，Si：2.9％，Nb：1.8％，Cr：21.0％，N：0.045％，S:0.001％，P：0.023％，其他微量元素Al：0.05％，B:0.0035％，Ca:0.0015％，Ce：0.021％，余量为Fe和不可避免的杂质元素。

上述的一种耐热奥氏体不锈钢的制备方法，包括以下步骤：

a、将不锈钢原料放入电弧炉冶炼不锈钢母液，得符合要求的耐热奥氏体不锈钢母液为A品，出钢至AOD炉，出钢温度为1520-1580℃；

b、将A品依次进行脱碳、还原、脱氧、脱硫和成分调整，脱硫期间加入石灰、萤石及铝块对钢液进行深脱硫和脱氧处理，得符合要求的钢液为B1品，出钢至LF精炼炉，出钢温度为1500-1600℃，出钢过程中添加硼铁，硼的重量百分数为0.003％，得B2品；