[发明专利]高耐蚀N08120材料冶炼及大口径无缝管生产工艺

说明书

本发明公开了高耐蚀N08120材料冶炼及大口径无缝管生产工艺，其特征在于：所述生产工艺为：合金配料→真空感应熔炼（VIM）→电渣重熔（ERS）→锻造→坯料准备→热轧→冷轧冷拔→检验→包装；通过前期精炼真空脱气，去除原料中气体；期末充入氮气，加入氮化铬保证合金中氮的收得率，降低合金中氮的挥发，通过电渣渣系特殊配置确保电渣重熔去渣效果，获得良好组织原料电渣锭，通过制定合理热穿孔加热工艺控制与轧制参数，成果解决了N08120大规格管坯热轧难题。

技术领域

本发明涉及N08120合金冶炼及大口径无缝管生产领域，尤其涉及高耐蚀N08120材料冶炼及大口径无缝管生产工艺。

背景技术

N08120合金是一种固溶强化的耐热合金。这种合金既有极高的高温强度又有很好的抵抗渗碳和硫化的能力，这种合金的抗氧化性极好，比得上任何一种广泛使用的Fe-Ni-Cr合金，N08120合金应用在需要高温强度和好的抗硫化及渗碳能力的环境，比如棒材构架热处理篮、金属网炉带和篮衬垫、马弗炉体、热处理夹具、垃圾焚化炉、辐射加热管、铸造联接带销子、蓄热器、流化床部件等。

N08120合金作为美国哈氏公司专利产品(HR-120)，国内处于美国哈氏公司技术壁垒中，国内自主研发替代国外进口，降低材料采购成本，作为重要的国家光伏发展战略目标。N08120合金在冶炼中存在的技术难点是：氮元素控制存在狭小区间，在熔炼环节容易挥发，不易控制；同时N08120合金属于难变形材料，大规格荒管制造存在非常高的难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种高耐蚀N08120合金冶炼及大口径无缝管生产工艺，通过前期精炼真空脱气，去除原料中气体；期末充入氮气，加入氮化铬保证合金中氮的收得率，降低合金中氮的挥发，通过电渣渣系特殊配置确保电渣重熔去渣效果，获得良好组织原料电渣锭，通过制定合理热穿孔加热工艺控制与轧制参数，成果解决了N08120大规格管坯热轧难题。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：

高耐蚀N08120材料冶炼及大口径无缝管生产工艺，所述生产工艺为：合金配料→真空感应熔炼(VIM)→电渣重熔(ERS)→锻造→坯料准备→热轧→冷轧冷拔→检验→包装；

所述合金配料：合金成分控制：碳(C)：0.040％-0.070％，硅(Si)不大于0.50％，锰(Mn)不大于1.00％，磷(P)不大于0.010％，硫(S)不大于0.005％，铬(Cr)：24.0％-26.0％，镍(Ni)：35.50％-38.0％，一氧化碳(Co)小于3.00％，钛(Ti)小于0.20％，铝(Al)小于0.35％，钨(W)小于2.50％，钼(Mo)小于2.50％，铌(Nb)：0.50％-0.80％，铜(Cu)不大于0.35％，硼(B)不大于0.008％，氮(N)：0.18％-0.28％，其余为铁(Fe)；

所述真空感应熔炼工艺为：

(1)初始及熔化期加入部分Ni、Fe，中间加入Mo、W、Co，最后加入剩余的Ni至完成；

(2)冶炼过程中观察钢水变化，钢水翻腾厉害，可降低功率，直至熔化完成；熔化完成后加入金属Cr，高温精炼，同时取样；

(3)精炼结束后适当降温，加入C、Mn、AL和Nb，再精炼15min，取样测定成分；

(4)充入氮气(不低于20000pa)后，加入氮化铬(CrN)，取样分析成分，进行微调后，成分合格或者调整成分后，加入B、Ca，熔清后熔炼8分钟取成品样，然后充入氩气(不低于30000pa)后，加入Ni-Mg(插入钢水中)完全反应后，出钢；

(5)电极浇铸后在真空下冷却40±5min，然后破真空，开模室门模冷120±5分钟后脱模，避风空冷，浇铸制得真空感应电极

所述电渣重熔工艺为：

(1)对真空感应电极进行表面抛光，清理电极表面缺陷；