一種雙相不銹鋼母合金及其制備方法
【專利摘要】本發明實施例提供了一種雙相不銹鋼母合金，包括下述重量百分比的組分：C：0.04～0.15；Si：2.5～3.5；Mn：2.0～6.0；Cr：17.5～27.5；Ni：4.0～8.0；Cu：2.0～3.0；Mo：0.5～3.0；N：0.15～0.50；Nb：0.60～1.20；Ti：0.5～1.0；W：0.5～1.5；Fe余量和不可避免的雜質。本發明公開的雙相不銹鋼母合金能在不同使用條件下抗各種形式的腐蝕，具有較高的機械性能特性,改善與普通商用的雙相不銹鋼(例如:德國牌號為WNr1.4462和美國牌號為S31803)的機械性能，特別是拉伸強度(σb)和延伸率（δ5%）的提高，而且能直接鑄造或通過熱變形成零件使用。
【專利說明】一種雙相不銹鋼母合金及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高性能的不銹鋼母合金及其制備方法，尤其是一種雙相不銹鋼母合金及其制備方法，屬于不銹鋼合金材料【技術領域】。
【背景技術】
[0002]一般雙相不銹鋼是指其中既具有奧代體，又有鐵素體組織的結構鋼種。此兩項組織是獨立存在，大約各占50%左右，比單一組織的純奧代體不銹鋼具有更好的耐品兼腐蝕性能；它與鐵素體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的韌性高，脆性轉變溫度低，耐晶間腐蝕性和焊接工藝性顯著提高。與傳統奧代體鋼相比，雙相不銹鋼的抗點腐蝕方面的性質和耐壓強度特別是屈服強度更優越，被廣泛應用在石油、化工、建筑等行業。
[0003]關于商用途的雙相不銹鋼及其制備方法是熟知的，例如現有的一種雙相不銹鋼的加工方法，它包括以下步驟:1)在電爐中母液成分控制在CS 0.03%,Si ( 1.0%、Μη≤2.0%、Cr21/23%、Ni5-6%、Mo2.5/3.5%、N ≤ 0.20%、P ≤0.03%、S ≤ 0.02%、Fe 余量，出鋼溫度控制在1580-1630°C ；2)將電爐中的母液轉移入AOD爐內吹氧脫碳、吹氮及成分調整；再在鋼包精煉爐中精煉及微合金加入成分最終調整，適當控制鉻鎳當量比，有利于高溫鐵素體的形成，使盡量在單相區中熱加工，有利提高雙相不銹鋼的綜合性能。盡管該雙相不銹鋼具有較佳的高溫塑形，但其各項機械性能特性仍不夠理想，特別是強度和塑性(延伸率)。
[0004]因此，仍然有必要提供一種多用途的雙相不銹鋼及其制備方法，以解決現有雙相不銹鋼中的一種或多種技術缺陷。

【發明內容】

[0005]針對現有的商用雙相不銹鋼的不足，本發名的目的是要提供一種雙相不銹鋼母合金及其制備方法，該雙相不銹鋼母合金具有較佳的機械性能。
[0006]為了達到本發明的目的，本發明采用以下技術方案實現:
[0007]本發明實施例提供了一種雙相不銹鋼母合金，包括下述重量百分比的組分:
[0008]C0.04 0.15;
Si2.5-3.5;
Mn2.0-6.0;
Cr17.5-27.5;
Ni4.0-8.0;
Cu2.0 ~3.0;
Mo0.5-3.0;
N0_ 15 ~0.50;
Nb0.60~1_20;
Ti0.5 ~1.0;
W0_5~1.5
Fe余量。
[0009]進一步,還包括:
[0010]重量百分比為0.0~0.005的B。
[0011]進一步，還包括:
[0012]重量百分比為0.0~0.033的Re。
[0013]一種制備上述的雙相不銹鋼母合金的制備方法，控制爐內母液成分為C:0.04~
0.15 ；Si:2.5 ~3.5 ；Mn:2.0 ~6.0 ；Cr:17.5 ~27.5 ；N1:4.0 ~8.0 ；Cu:2.0 ~3.0 ;Mo:
0.5 ~3.0 ;N:0.15 ~0.50 ；Nb:0.60 ~1.20 ；T1:0.5 ~1.0 ;W:0.5 ~1.5 ；Fe 余量，進行熔煉。
[0014]進一步，在進行鑄造使用時，所述母液中還含有重量百分比為0.0~0.005的B。
[0015]優選的，在通過熱變形使用時，所述母液中還含有重量百分比為0.0~0.033的Re。
[0016]進一步，在非真空的條件下，將所述母液在中頻感應爐中進行熔煉，然后通過水平連鑄成直徑為75~IOOmm的圓棒，或者鑄成鋼錠。再熔煉成精密鑄造零件或通過離心鑄
造成無縫管。
[0017]進一步，將所述母液在中頻感應爐中進行熔煉，精密鑄造成零件或通過離心鑄造成無縫管。
[0018]優選的，將所述母液在中頻爐和AOD爐中進行熔煉，熔煉后鑄成鋼錠，然后加熱到1080 V左右鍛造成坯，再熱軋或冷軋(拔)成絲、扳、帶、管。
[0019]進一步，還包括:
[0020]通過1050~1100°C加熱急冷固溶熱處理的步驟。
[0021]相對于現有技術，本發明公開的雙相不銹鋼母合金，能在不同使用條件下抗各種形式的腐蝕，具有較高的抗機械性能特性，而且能直接鑄造或通過熱變形成零件使用。
[0022]此外，通過氬氧脫碳法(A0D)、真空吹氧脫碳法(VOD)精煉以及真空冶金，可以進一步提高雙相不銹鋼母合金的機械性能。特別是氮(N)的加入和其它改善雙相不銹鋼性能元素(例如W、Nb、B、Re、Ti)的微量加入，使它成為一種可焊接的結構材料，使其韌性和強度均得到提高，脆性轉變溫度低，焊接工藝性顯著改善。
【具體實施方式】
[0023]下面例舉若干個【具體實施方式】以對本發明進行詳細說明，本部分的描述僅僅是示范性和解釋性說明，不應構成對本發明的保護范圍產生任何限制作用。
[0024]實施例1-4 (未添加微量元素)
[0025]在真空感應爐中，分別完成實施例1、2、3，均熔煉25kg鋼錠各I支。
[0026]實施例1和實施例2為通過1080°C熱加工變形態，實施例3為鑄造態，實施例4為非真空中頻熔煉，通過AOD控母液化學成分合格然后進行水平連鑄成直徑為IOOmm圓棒(鑄態組織)。
[0027]按GB/T20123-2006 分析:碳(C)；按 GB/T20124-2006 分析:氮(N);按 GB/T11170-2008 分析:Cr、Mn、Mo、N1、S、P、Si。力學機械性能按 GB/T2281-2010 測試，四個實施例均經過1050°C -1100°C加熱、急冷、固溶熱處理后，測試機械性能。
[0028]測試結果如表1所示
[0029]表1
[0030]
【權利要求】
1.一種雙相不銹鋼母合金，其特征在于，包括下述重量百分比的組分:C0.04-0.15;Si2.5 ~3.5;Mn2.0 ~6.0;Cr17.5-27.5;Ni4.0-8.0;Cu2.0~3.0;Mo0.5 ~3.0;N0.15 ~0.50;Nb0.60-1.20;Ti0.5.1.0;W0.5-1.5 Fe余量。
2.如權利要求1所述的一種雙相不銹鋼母合金，其特征在于，還包括:重量百分比為0.0 ~0.005 的 B。
3.如權利要求2所述的一種雙相不銹鋼母合金，其特征在于，還包括: 重量百分比為0.0~0.033的Re (鈰、鑭混合稀土)。
4.一種制備權利要求1所述的雙相不銹鋼母合金的制備方法，其特征在于，控制爐內母液成分為 C:0.04 ~0.15 ；Si:2.5 ~3.5 ；Mn:2.0 ~6.0 ；Cr:17.5 ~27.5 ；N1:4.0 ~8.0 ；Cu:2.0 ~3.0 ；Mo:0.5 ~3.0 ;N:0.15 ~0.50 ；Nb:0.60 ~1.20 ；T1:0.5 ~1.0 ;W:0.5~1.5 ;Fe余量，進行熔煉。
5.如權利要求4所述的雙相不銹鋼母合金的制備方法，其特征在于，在進行鑄造使用時，所述母液中還含有重量百分比為0.0~0.005的B。
6.如權利要求4所述的雙相不銹鋼母合金的制備方法，其特征在于，在通過熱變形使用時，所述母液中還含有重量百分比為0.0~0.033的Re。
7.如權利要求4所述的雙相不銹鋼母合金的制備方法，其特征在于，在非真空的條件下，將所述母液在中頻感應爐中進行熔煉，然后水平連鑄成直徑為75~IOOmm的圓棒，或者鑄成鋼錠。再重新熔煉成精密鑄造零件或通過離心鑄造成無縫管。
8.如權利要求7所述的雙相不銹鋼母合金的制備方法，其特征在于，將所述母液在中頻感應爐中進行重新熔煉，熔煉后再進行精密鑄造重熔成零件或通過離心鑄造成無縫管。
9.如權利要求8所述的雙相不銹鋼母合金的制備方法，其特征在于，將所述母液在中頻爐和AOD爐中進行熔煉，熔煉后鑄成鋼錠，然后加熱到1080°C左右鍛造成坯，再熱軋或冷軋(拔)成絲、扳、帶、管。
10.如權利要求7所述的雙相不銹鋼母合金的制備方法，其特征在于，還包括: 通過1050~1100°C加熱急冷固溶熱處理的步驟。
【文檔編號】C22C35/00GK103469051SQ201310363457
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月16日 優先權日:2013年8月16日
【發明者】王雁和, 龔鳳階 申請人:廣東華鰲合金新材料有限公司