[发明专利]一种核电及军工用奥氏体不锈钢铁素体含量的控制方法

说明书

本发明属于冶金技术领域，涉及一种核电及军工用奥氏体不锈钢铁素体含量的控制方法。本发明首先确定不同铁素含量要求的奥氏体不锈钢材料的Creq/Nieq值然后进行电极熔炼，电极熔炼完成后进行电渣，电渣钢锭完成后，根据不同铁素体含量要求，选择不同锻造加热温度，经过锻造及热处理形成最终产品。本发明由铁素体含量要求确定成分元素含量，进一步确定Creq/Nieq值，有利于铁素体含量的整体控制；所用电极采用电炉+炉外精炼+真空除气的冶炼方法，使铁素体相均匀分布，有利于满足其不同的要求。钢锭尺寸变大，冷却速度变慢，铁素体相的含量不易控制。利用本发明提供的铁素体含量控制方法可有效控制φ500~φ950锭型的奥氏体不锈钢材料的铁素体含量达到理想的要求值。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种核电及军工用奥氏体不锈钢铁素体含量的控制方法。

背景技术

中国正在建造的示范快堆项目及某些重点工程项目中一些奥氏体不锈钢材料，例如：Z2CND18-12(控氮)、F304、Z2CN19-10(控氮)、F316、316H、F304H、06Cr18Ni11Ti等。对其有铁素体含量要求。根据使用条件的不同铁素体含量要求不同，示范快堆中316H材料对其铁素体要求≤1％(按国标GB/T13305最严重视场法进行检测)，某些重点工程中Z2CN19-10(控氮)及06Cr18Ni11Ti材料对其铁素体要求4％～12％(按国标GB/T13305最严重视场法进行检测)。

铁素体相本身是一种偏析相，若想达到一定含量的要求工程生产过程中非常不易实现，尤其是按国标GB/T13305最严重视场法进行检测，更增加了合格的难度，造成产品合格率极低。

综上所述，急需一种奥氏体不锈钢铁铁素体含量的控制方法解决现有问题，保证产品的使用性能，提高产品合格率。

发明内容

为解决现有技术中铁素体含量不满足其技术条件要求而导致锻件报废或合格率低的问题，本发明的目的在于提供一种核电及军工用奥氏体不锈钢铁素体含量的控制方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种核电及军工用奥氏体不锈钢铁素体含量的控制方法，包括如下步骤：

步骤1、根据技术条件中铁素含量要求进行成分设计。

步骤2、将步骤1中设计好成分的材料熔炼成母材电极，并经过处理，母材电极采用电炉+炉外精炼+真空除气的冶炼方法。

步骤3、将步骤2中母材电极进行保护气氛电渣重熔，熔炼成规格小于等于φ950电渣钢锭。

步骤4、步骤3完成后，进行钢锭加热，钢锭加热温度及保温时间根据材料铁素体含量要求具体制订。

步骤5、步骤4完成后，进行锻造。

步骤6、步骤5完成后，进行热处理。

进一步地，所述步骤1中成分设计为，当铁素体含量要求(按国标GB/T13305执行)≤1％时，Creq/Nieq≤1.3；当铁素体含量要求(按国标GB/T13305执行)4％～12％时，Creq/Nieq值应为1.6～1.9之间。

进一步地，所述步骤2中电炉+炉外精炼+真空除气为：其中，炉外精炼过程中，全程氩气保护，精炼时间60±10min，真空除气过程中，真空度20±5Pa，抽真空时间30±5min。

进一步地，所述步骤4中，当铁素体含量要求≤1％时，加热温度控制为1250±30℃，透烧后保温时间按10±2h/mm控制；当铁素体含量要求4％～12％时，加热温度控制为1150±30℃，透烧后保温时间按35±5h/mm控制。

进一步地，所述步骤5中，当铁素体含量要求≤1％时，总锻造比≥7，成型火次变形量≥70％；当铁素体含量要求4％～12％时，总锻造比≥4，成型火次变形量≥50％。