[发明专利]一种无铁素体的超纯净尿素级奥氏体不锈钢板及制备方法

说明书

本发明提供一种无铁素体的超纯净尿素级奥氏体不锈钢板，其化学成分及其重量百分比为C:0.01‑0.03％、Si≤1.00％、Mn:1.00‑2.00％、P≤0.020％、S≤0.010％、Ni:9.00‑11.00％、Cr:25.00‑30.00％、Mo:3.00‑4.00％，其余为Fe及不可避免杂质，其制备方法包括冶炼‑连铸‑锻造‑均质化‑复合‑轧制‑热处理。本发明提供的不锈钢板兼顾良好的耐蚀性能和无铁素体的高纯净单一组织，同时具有优异的常温及高温性能和较低Ni含量。

技术领域

本发明涉及尿素级不锈钢技术领域，具体而言是一种无铁素体的超纯净尿素级奥氏体不锈钢板及制备方法。

背景技术

众所周知，尿素级不锈钢是一种专用于尿素生产工艺的奥氏体不锈钢，在尿素生产过程中，中间产物氨基甲酸铵等对不锈钢有强烈的腐蚀性能，一般的不锈钢无法满足其耐腐蚀性能要求，因此需要向钢中添加大量的Cr、Mo。但这些元素都是钢中铁素体形成元素，在其连铸坯冶炼过程中就不可避免的生成一定数量的铁素体。这些铁素体的出现将对奥氏体不锈钢的性能带来不利影响，例如使得钢板热加工产生裂的倾向性增大，导致钢板的耐蚀性劣化；另外钢板在室温较长时间加热时，铁素体会形成脆性相，影响钢板的韧性。虽然钢板通过热处理后铁素体含量会有所减少，但钢板中心分布于晶界的块状铁素体则无法通过热处理或再加工等方法彻底消除。此外，虽然大量添加奥氏体形成元素Ni能够在一定程度上抑制铁素体形成，但由于其价格较为昂贵，使得钢板生产成本较高，同时还易形成热疲劳裂纹。

对于厚规格尿素级不锈钢，为了保证压缩比和内部质量，一般都会采用钢锭或电渣坯进行生产。但是特厚坯料在冷却过程中其心部冷却速度极慢且存在一定程度的疏松和偏析，造成该处晶界上生成大量铁素体，其含量远高于连铸坯中的铁素体。因此，钢板越厚其中心出的铁素体越难消除。

发明专利“一种尿素级不锈钢管及其生产工艺”(授权号CN103243279B)公开了一种尿素级奥氏体不锈钢管的生产工艺，其Ni含量19.6-19.8％且铁素体含量小于0.6％。但该专利不适用于厚规格钢板且并未彻底消除铁素体含量，同时Ni含量较高。

为了实现尿素级奥氏体不锈钢兼顾良好的耐蚀性能和无铁素体的高纯净单一组织，同时具有优异的常温及高温性能和较低Ni含量，亟待开发出一种无铁素体的超纯净新型尿素级奥氏体不锈钢板及其制造方法。

发明内容

根据上述技术问题，而提供一种无铁素体的超纯净尿素级奥氏体不锈钢板及制备方法。

本发明采用的技术手段如下：

一种无铁素体的超纯净尿素级奥氏体不锈钢板，所述不锈钢板的化学成分及其重量百分比如下：

C:0.01-0.03％、Si≤1.00％、Mn:1.00-2.00％、P≤0.020％、S≤0.010％、Ni:9.00-11.00％、Cr:25.00-30.00％、Mo:3.00-4.00％，其余为Fe及不可避免杂质。

上述化学元素的作用分析如下：

C是奥氏体不锈钢的重要元素，C元素在扩大奥氏体区的同时还能抑制钢中铁素体的形成。另外，C元素在钢中以固溶或者碳化物析出形式存在还能有效的提高钢板常温及高温强度。但是过高的C含量不仅增加焊接热影响区硬度以及焊后再加热开裂，同时也不利于钢板的抗晶间腐蚀性能。因此，C含量限定在0.01-0.03％。

Si是奥氏体不锈钢的主要脱氧元素，能够有效降低钢中的氧含量，提高钢质纯净度。但过高的Si含量会促进脆性的σ相形成或富硅的G相在晶界析出。因此，Si含量≤1.00％。

Mn是奥氏体不锈钢的重要元素，Mn元素在扩大奥氏体区的同时还能提高钢的强度性能，但过高的Mn含量会影响钢板的焊接性能。因此，Mn含量限定在1.00-2.00％。