CN104762564A - 一种用于转运托架钢管的不锈钢及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用于转运托架钢管的不锈钢，其成分为：该不锈钢的成分及质量百分比为：C：0.21-0.23%，Mn：1.37-1.39%，Si：0.24-0.26%，Nb：0.063-0.075%，V：0.16-0.18%，Ti：2.8-3.1%，Y：0.012-0.024%，Al：0.15-0.19%，Mg：0.15-0.27%，Cr：1.67-1.89%，Ni:0.25-0.37%，Mo：0.23-0.25%，稀土微量元素：0.025-0.033%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述杂质的总含量≤0.2%，其中，P≤0.005%、S≤0.007%、H≤0.004%、N≤0.006%、O≤45ppm；所述稀土微量元素的化学成分质量百分含量为：Nd：8-12%，Ce：11-16%，Er：3-5%，Pr：2-6%，Pm：0-3%，Dy：0-5%，余量为La；本发明的不锈钢钢管具有强抗腐蚀性能，横向屈服强度高，且具有优异低温韧性。

Description

一种用于转运托架钢管的不锈钢及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种不锈钢及其制备方法，具体地说是一种用于转运托架钢管的不锈钢及其制备方法。

背景技术

转运托架是用于集装、堆放、搬运和运输的放置作为单元负荷的货物和制品的水平平台装置。作为与集装箱类似的一种集装设备，托盘现已广泛应用于生产、运输、仓储和流通等领域，被认为是20世纪物流产业中两大关键性创新之一。传统转运托架根据材料可分为木制平托盘、钢制平托盘、塑料制平托盘、复合材料平托盘以及纸制托盘。

目前在物流领域，钢制平托盘应用越来越广泛，但由于转运货品的复杂，往往会因为酸性或碱性的货物抛洒滴漏，造成对托盘的腐蚀和损伤，因此需要提供一种能够耐腐蚀耐磨损的钢管制作托架，以满足特殊货物转运的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种用于转运托架钢管的不锈钢及其制备方法，具有强抗腐蚀性能，高塑性，且具有优异低温韧性。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：提供一种用于转运托架钢管的不锈钢，该不锈钢的成分及质量百分比为：C：0.21-0.23%，Mn：1.37-1.39%，Si：0.24-0.26%，Nb：0.063-0.075%，V：0.16-0.18%，Ti：2.8-3.1%，Y：0.012-0.024%，Al：0.15-0.19%，Mg：0.15-0.27%，Cr：1.67-1.89%，Ni:0.25-0.37%，Mo：0.23-0.25%，稀土微量元素：0.025-0.033%，余量为Fe和不可避免的杂质；

所述杂质的总含量≤0.2%，其中，P≤0.005%、S≤0.007%、H≤0.004%、N≤0.006%、O≤45ppm；

所述稀土微量元素的化学成分质量百分含量为：Nd：8-12%，Ce：11-16%，Er：3-5%，Pr：2-6%，Pm：0-3%，Dy：0-5%，余量为La；

该不锈钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.5-4.8%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.7-7.1%；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为4.8-5.2μm，马氏体平均晶粒直径为4.0-4.2μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为5.5-5.9μm，马氏体平均晶粒直径为7.9-8.1μm。

本发明进一步限定的技术方案是：前述的用于转运托架钢管的不锈钢，该不锈钢的成分及质量百分比为：C：0.21%，Mn：1.37%，Si：0.24%，Nb：0.063%，V：0.16%，Ti：2.8%，Y：0.012%，Al：0.15%，Mg：0.15%，Cr：1.67%，Ni:0.25%，Mo：0.23%，稀土微量元素：0.025%，余量为Fe和不可避免的杂质；

所述杂质的总含量≤0.2%，其中，P≤0.005%、S≤0.007%、H≤0.004%、N≤0.006%、O≤45ppm；

所述稀土微量元素的化学成分质量百分含量为：Nd：8%，Ce：11%，Er：3%，Pr：2%，Dy：1%，余量为La；

该不锈钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.5%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.7%；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为4.8μm，马氏体平均晶粒直径为4.0μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为5.5μm，马氏体平均晶粒直径为7.9μm。

前述的用于转运托架钢管的不锈钢，该不锈钢的成分及质量百分比为：C：0.22%，Mn：1.38%，Si：0.25%，Nb：0.068%，V：0.17%，Ti：2.9%，Y：0.018%，Al：0.17%，Mg：0.19%，Cr：1.77%，Ni:0.32%，Mo：0.24%，稀土微量元素：0.03%，余量为Fe和不可避免的杂质；

所述杂质的总含量≤0.2%，其中，P≤0.005%、S≤0.007%、H≤0.004%、N≤0.006%、O≤45ppm；

所述稀土微量元素的化学成分质量百分含量为：Nd：10%，Ce：15%，Er：4%，Pr：4%，Pm：2%，Dy：3%，余量为La；

该不锈钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.6%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.9%；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为5.0μm，马氏体平均晶粒直径为4.1μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为5.7μm，马氏体平均晶粒直径为8.0μm。

前述的用于转运托架钢管的不锈钢，该不锈钢的成分及质量百分比为：C：0.23%，Mn：1.39%，Si：0.26%，Nb：0.075%，V：0.18%，Ti：3.1%，Y：0.024%，Al：0.19%，Mg：0.27%，Cr：1.89%，Ni: 0.37%，Mo：0.25%，稀土微量元素：0.033%，余量为Fe和不可避免的杂质；

所述杂质的总含量≤0.2%，其中，P≤0.005%、S≤0.007%、H≤0.004%、N≤0.006%、O≤45ppm；

所述稀土微量元素的化学成分质量百分含量为：Nd：12%，Ce：16%，Er：5%，Pr：6%，Pm：3%，Dy：5%，余量为La；

该不锈钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.8%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为7.1%；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为5.2μm，马氏体平均晶粒直径为4.2μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为5.9μm，马氏体平均晶粒直径为8.1μm。

一种用于转运托架钢管的不锈钢的制备方法，包含以下步骤：

㈠采用转炉冶炼，通过顶吹，充分脱碳；采用RH或VD真空脱气处理以及LF处理，降低有害元素O、N、H、S和P含量，进行微合金化，然后铸坯，钢坯的化学成分按重量百分比计符合：C：0.21-0.23%，Mn：1.37-1.39%，Si：0.24-0.26%，Nb：0.063-0.075%，V：0.16-0.18%，Ti：2.8-3.1%，Y：0.012-0.024%，Al：0.15-0.19%，Mg：0.15-0.27%，Cr：1.67-1.89%，Ni:0.25-0.37%，Mo：0.23-0.25%，稀土微量元素：0.025-0.033%，余量为Fe及不可避免的杂质；

㈡采用控轧控冷工艺轧至所需管外径和壁厚的中间管坯，管外径误差为±0.1mm，壁厚误差为±0.12mm；轧前连铸坯加热温度介于1200℃-1250℃之间，采用奥氏体再结晶区和奥氏体未再结晶区两阶段控制轧制，粗轧每道次压下率15-20%，粗轧终轧温度1000-1050℃，粗轧成2.5-3.5倍成品厚度的中间坯；精轧开轧温度为850-900℃，轧后采用层流冷却，终冷温度650-700℃，冷却速率5-10℃/s，随后空冷；

㈢采用冷拔工艺将钢管冷拔到所需管外径和壁厚的中间半成品管，管外径误差±25mm，壁厚误差±15mm；

㈣将中间半成品管直接通过冷轧设备精扎至所需管外径和壁厚的成品直管，管外径误差为±0.08mm，壁厚误差为±0.01mm；

㈤对成品直管进行酸洗和钝化处理，管内壁先后用浸泡丙酮的棉布和干棉布，借助于高压水枪压力推送下多次擦拭进行清洁处理，管外壁直接用丙酮的棉布和干棉布先后擦拭进行清洁处理；

㈥采用纯氮气保护气氛对清洁处理过的成品管进行气氛光亮热处理，将成品管加热到1220-1240℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到920-940℃，在线采用压缩空气或雾状淬火液以12-14℃/s的冷却速率将不锈钢冷至540-560℃，再采用水冷与空冷结合，先采用水冷以11-13℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至490-520℃，然后空冷至320-340℃，再采用水冷以7-9℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至室温；

㈦对整个成品管进行矫直，对矫直处理后的成品管无损检测，检验合格后对成品管进行防喷涂有抗腐蚀涂层，然后包装入库。

前述的用于转运托架钢管的不锈钢的制备方法，包含以下步骤：

㈠采用转炉冶炼，通过顶吹，充分脱碳；采用RH或VD真空脱气处理以及LF处理，降低有害元素O、N、H、S和P含量，进行微合金化，然后铸坯，钢坯的化学成分按重量百分比计符合：C：0.21%，Mn：1.37%，Si：0.24%，Nb：0.063%，V：0.16%，Ti：2.8%，Y：0.012%，Al：0.15%，Mg：0.15%，Cr：1.67%，Ni:0.25%，Mo：0.23%，稀土微量元素：0.025%，余量为Fe及不可避免的杂质；

㈡采用控轧控冷工艺轧至所需管外径和壁厚的中间管坯，管外径误差为±0.1mm，壁厚误差为±0.12mm；轧前连铸坯加热温度1200℃，采用奥氏体再结晶区和奥氏体未再结晶区两阶段控制轧制，粗轧每道次压下率15%，粗轧终轧温度1000℃，粗轧成2.5倍成品厚度的中间坯；精轧开轧温度为850℃，轧后采用层流冷却，终冷温度650℃，冷却速率10℃/s，随后空冷；

㈢采用冷拔工艺将钢管冷拔到所需管外径和壁厚的中间半成品管，管外径误差±25mm，壁厚误差±15mm；

㈣将中间半成品管直接通过冷轧设备精扎至所需管外径和壁厚的成品直管，管外径误差为±0.08mm，壁厚误差为±0.01mm；

㈤对成品直管进行酸洗和钝化处理，管内壁先后用浸泡丙酮的棉布和干棉布，借助于高压水枪压力推送下多次擦拭进行清洁处理，管外壁直接用丙酮的棉布和干棉布先后擦拭进行清洁处理；

㈥采用纯氮气保护气氛对清洁处理过的成品管进行气氛光亮热处理，将成品管加热到1220℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到920℃，在线采用压缩空气或雾状淬火液以12℃/s的冷却速率将不锈钢冷至540℃，再采用水冷与空冷结合，先采用水冷以11℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至490℃，然后空冷至320℃，再采用水冷以7℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至室温；

㈦对整个成品管进行矫直，对矫直处理后的成品管无损检测，检验合格后对成品管进行防喷涂有抗腐蚀涂层，然后包装入库。

前述的用于转运托架钢管的不锈钢的制备方法，包含以下步骤：

㈠采用转炉冶炼，通过顶吹，充分脱碳；采用RH或VD真空脱气处理以及LF处理，降低有害元素O、N、H、S和P含量，进行微合金化，然后铸坯，钢坯的化学成分按重量百分比计符合：C：0.22%，Mn：1.38%，Si：0.25%，Nb：0.068%，V：0.17%，Ti：2.9%，Y：0.018%，Al：0.17%，Mg：0.19%，Cr：1.77%，Ni:0.32%，Mo：0.24%，稀土微量元素：0.03%，余量为Fe及不可避免的杂质；

㈡采用控轧控冷工艺轧至所需管外径和壁厚的中间管坯，管外径误差为±0.1mm，壁厚误差为±0.12mm；轧前连铸坯加热温度1240℃，采用奥氏体再结晶区和奥氏体未再结晶区两阶段控制轧制，粗轧每道次压下率18%，粗轧终轧温度1020℃，粗轧成2.5倍成品厚度的中间坯；精轧开轧温度为870℃，轧后采用层流冷却，终冷温度670℃，冷却速率6℃/s，随后空冷；

㈢采用冷拔工艺将钢管冷拔到所需管外径和壁厚的中间半成品管，管外径误差±25mm，壁厚误差±15mm；

㈣将中间半成品管直接通过冷轧设备精扎至所需管外径和壁厚的成品直管，管外径误差为±0.08mm，壁厚误差为±0.01mm；

㈤对成品直管进行酸洗和钝化处理，管内壁先后用浸泡丙酮的棉布和干棉布，借助于高压水枪压力推送下多次擦拭进行清洁处理，管外壁直接用丙酮的棉布和干棉布先后擦拭进行清洁处理；

㈥采用纯氮气保护气氛对清洁处理过的成品管进行气氛光亮热处理，将成品管加热到1230℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到930℃，在线采用压缩空气或雾状淬火液以13℃/s的冷却速率将不锈钢冷至550℃，再采用水冷与空冷结合，先采用水冷以12℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至500℃，然后空冷至330℃，再采用水冷以8℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至室温；

㈦对整个成品管进行矫直，对矫直处理后的成品管无损检测，检验合格后对成品管进行防喷涂有抗腐蚀涂层，然后包装入库。

进一步的，前述的用于转运托架钢管的不锈钢的制备方法，包含以下步骤：

㈠采用转炉冶炼，通过顶吹，充分脱碳；采用RH或VD真空脱气处理以及LF处理，降低有害元素O、N、H、S和P含量，进行微合金化，然后铸坯，钢坯的化学成分按重量百分比计符合：C：0.23%，Mn：1.39%，Si：0.26%，Nb：0.075%，V：0.18%，Ti：3.1%，Y：0.024%，Al：0.19%，Mg：0.27%，Cr：1.89%，Ni: 0.37%，Mo：0.25%，稀土微量元素：0.033%，余量为Fe及不可避免的杂质；

㈡采用控轧控冷工艺轧至所需管外径和壁厚的中间管坯，管外径误差为±0.1mm，壁厚误差为±0.12mm；轧前连铸坯加热温度1250℃，采用奥氏体再结晶区和奥氏体未再结晶区两阶段控制轧制，粗轧每道次压下率20%，粗轧终轧温度1050℃，粗轧成3.5倍成品厚度的中间坯；精轧开轧温度为900℃，轧后采用层流冷却，终冷温度700℃，冷却速率10℃/s，随后空冷；

㈢采用冷拔工艺将钢管冷拔到所需管外径和壁厚的中间半成品管，管外径误差±25mm，壁厚误差±15mm；

㈣将中间半成品管直接通过冷轧设备精扎至所需管外径和壁厚的成品直管，管外径误差为±0.08mm，壁厚误差为±0.01mm；

㈤对成品直管进行酸洗和钝化处理，管内壁先后用浸泡丙酮的棉布和干棉布，借助于高压水枪压力推送下多次擦拭进行清洁处理，管外壁直接用丙酮的棉布和干棉布先后擦拭进行清洁处理；

㈥采用纯氮气保护气氛对清洁处理过的成品管进行气氛光亮热处理，将成品管加热到1240℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到940℃，在线采用压缩空气或雾状淬火液以14℃/s的冷却速率将不锈钢冷至560℃，再采用水冷与空冷结合，先采用水冷以13℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至520℃，然后空冷至340℃，再采用水冷以9℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至室温；

㈦对整个成品管进行矫直，对矫直处理后的成品管无损检测，检验合格后对成品管进行防喷涂有抗腐蚀涂层，然后包装入库。

本发明的有益效果是：

本发明不锈钢成分中各元素含量的控制起到的作用是：本发明添加稀土元素镧、铈和镨，并通过结合热处理工艺可以得到奥氏体加马氏体组织，该不锈钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.5-4.8%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.7-7.1%；从而成功生产出用于转运托架钢管的高强度防腐不锈钢，具有很好的横向屈服强度及高塑性，横向抗拉强度≥415MPa，横向屈服强度≥220 MPa，横向延伸率≥25％，厚度方向断面收缩率≥50%，-20℃夏比冲击功≥150J。

本发明热处理和气氛光亮热处理的控制起到的作用是：通过热处理和气氛光亮热处理的控制，得到合理的两相比及细小奥氏体加马氏体组织，不锈钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.5-4.8%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.7-7.1%；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为4.8-5.2μm，马氏体平均晶粒直径为4.0-4.2μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为5.5-5.9μm，马氏体平均晶粒直径为7.9-8.1μm，从而提高了厚度方向性能及低温韧性且提高了抗腐蚀性能，从而通过微观组织控制有效提高不锈钢的抗腐蚀性能；抗氢致开裂（HIC）试验裂纹长度率CLR≦15%，裂纹厚度率CTR≦5%，裂纹敏感率CSR≦2%；抗硫化物应力腐蚀开裂（SSC）试验，加载0.9AYS（AYS实际屈服强度），样本的拉应力区通过10倍放大后无裂纹和无表面裂缝。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细介绍，但本发明的保护范围并不局限于此。

实施例1

本实施例是一种用于转运托架钢管的不锈钢，该不锈钢的成分及质量百分比为：C：0.21%，Mn：1.37%，Si：0.24%，Nb：0.063%，V：0.16%，Ti：2.8%，Y：0.012%，Al：0.15%，Mg：0.15%，Cr：1.67%，Ni:0.25%，Mo：0.23%，稀土微量元素：0.025%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述杂质的总含量≤0.2%，其中，P≤0.005%、S≤0.007%、H≤0.004%、N≤0.006%、O≤45ppm；所述稀土微量元素的化学成分质量百分含量为：Nd：8%，Ce：11%，Er：3%，Pr：2%，Dy：1%，余量为La；

该不锈钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.5%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.7%；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为4.8μm，马氏体平均晶粒直径为4.0μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为5.5μm，马氏体平均晶粒直径为7.9μm。

本实施例的用于转运托架钢管的不锈钢的制备方法，包含以下步骤：

㈠采用转炉冶炼，通过顶吹，充分脱碳；采用RH或VD真空脱气处理以及LF处理，降低有害元素O、N、H、S和P含量，进行微合金化，然后铸坯，钢坯的化学成分按重量百分比计符合：C：0.21%，Mn：1.37%，Si：0.24%，Nb：0.063%，V：0.16%，Ti：2.8%，Y：0.012%，Al：0.15%，Mg：0.15%，Cr：1.67%，Ni:0.25%，Mo：0.23%，稀土微量元素：0.025%，余量为Fe及不可避免的杂质；

㈡采用控轧控冷工艺轧至所需管外径和壁厚的中间管坯，管外径误差为±0.1mm，壁厚误差为±0.12mm；轧前连铸坯加热温度1200℃，采用奥氏体再结晶区和奥氏体未再结晶区两阶段控制轧制，粗轧每道次压下率15%，粗轧终轧温度1000℃，粗轧成2.5倍成品厚度的中间坯；精轧开轧温度为850℃，轧后采用层流冷却，终冷温度650℃，冷却速率10℃/s，随后空冷；

㈢采用冷拔工艺将钢管冷拔到所需管外径和壁厚的中间半成品管，管外径误差±25mm，壁厚误差±15mm；

㈣将中间半成品管直接通过冷轧设备精扎至所需管外径和壁厚的成品直管，管外径误差为±0.08mm，壁厚误差为±0.01mm；

㈤对成品直管进行酸洗和钝化处理，管内壁先后用浸泡丙酮的棉布和干棉布，借助于高压水枪压力推送下多次擦拭进行清洁处理，管外壁直接用丙酮的棉布和干棉布先后擦拭进行清洁处理；

㈥采用纯氮气保护气氛对清洁处理过的成品管进行气氛光亮热处理，将成品管加热到1220℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到920℃，在线采用压缩空气或雾状淬火液以12℃/s的冷却速率将不锈钢冷至540℃，再采用水冷与空冷结合，先采用水冷以11℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至490℃，然后空冷至320℃，再采用水冷以7℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至室温；

㈦对整个成品管进行矫直，对矫直处理后的成品管无损检测，检验合格后对成品管进行防喷涂有抗腐蚀涂层，然后包装入库。

实施例2

本实施例是一种用于转运托架钢管的不锈钢，不锈钢的成分及质量百分比为：C：0.22%，Mn：1.38%，Si：0.25%，Nb：0.068%，V：0.17%，Ti：2.9%，Y：0.018%，Al：0.17%，Mg：0.19%，Cr：1.77%，Ni:0.32%，Mo：0.24%，稀土微量元素：0.03%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述杂质的总含量≤0.2%，其中，P≤0.005%、S≤0.007%、H≤0.004%、N≤0.006%、O≤45ppm；所述稀土微量元素的化学成分质量百分含量为：Nd：10%，Ce：15%，Er：4%，Pr：4%，Pm：2%，Dy：3%，余量为La；

该不锈钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.6%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.9%；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为5.0μm，马氏体平均晶粒直径为4.1μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为5.7μm，马氏体平均晶粒直径为8.0μm。

本实施例的用于转运托架钢管的不锈钢的制备方法，包含以下步骤：

㈠采用转炉冶炼，通过顶吹，充分脱碳；采用RH或VD真空脱气处理以及LF处理，降低有害元素O、N、H、S和P含量，进行微合金化，然后铸坯，钢坯的化学成分按重量百分比计符合：C：0.22%，Mn：1.38%，Si：0.25%，Nb：0.068%，V：0.17%，Ti：2.9%，Y：0.018%，Al：0.17%，Mg：0.19%，Cr：1.77%，Ni:0.32%，Mo：0.24%，稀土微量元素：0.03%，余量为Fe及不可避免的杂质；

㈡采用控轧控冷工艺轧至所需管外径和壁厚的中间管坯，管外径误差为±0.1mm，壁厚误差为±0.12mm；轧前连铸坯加热温度1240℃，采用奥氏体再结晶区和奥氏体未再结晶区两阶段控制轧制，粗轧每道次压下率18%，粗轧终轧温度1020℃，粗轧成2.5倍成品厚度的中间坯；精轧开轧温度为870℃，轧后采用层流冷却，终冷温度670℃，冷却速率6℃/s，随后空冷；

㈢采用冷拔工艺将钢管冷拔到所需管外径和壁厚的中间半成品管，管外径误差±25mm，壁厚误差±15mm；

㈣将中间半成品管直接通过冷轧设备精扎至所需管外径和壁厚的成品直管，管外径误差为±0.08mm，壁厚误差为±0.01mm；

㈤对成品直管进行酸洗和钝化处理，管内壁先后用浸泡丙酮的棉布和干棉布，借助于高压水枪压力推送下多次擦拭进行清洁处理，管外壁直接用丙酮的棉布和干棉布先后擦拭进行清洁处理；

㈥采用纯氮气保护气氛对清洁处理过的成品管进行气氛光亮热处理，将成品管加热到1230℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到930℃，在线采用压缩空气或雾状淬火液以13℃/s的冷却速率将不锈钢冷至550℃，再采用水冷与空冷结合，先采用水冷以12℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至500℃，然后空冷至330℃，再采用水冷以8℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至室温；

㈦对整个成品管进行矫直，对矫直处理后的成品管无损检测，检验合格后对成品管进行防喷涂有抗腐蚀涂层，然后包装入库。

实施例3

本实施例是一种用于转运托架钢管的不锈钢，该不锈钢的成分及质量百分比为：C：0.23%，Mn：1.39%，Si：0.26%，Nb：0.075%，V：0.18%，Ti：3.1%，Y：0.024%，Al：0.19%，Mg：0.27%，Cr：1.89%，Ni: 0.37%，Mo：0.25%，稀土微量元素：0.033%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述杂质的总含量≤0.2%，其中，P≤0.005%、S≤0.007%、H≤0.004%、N≤0.006%、O≤45ppm；所述稀土微量元素的化学成分质量百分含量为：Nd：12%，Ce：16%，Er：5%，Pr：6%，Pm：3%，Dy：5%，余量为La；

该不锈钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.8%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为7.1%；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为5.2μm，马氏体平均晶粒直径为4.2μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为5.9μm，马氏体平均晶粒直径为8.1μm。

本实施例的用于转运托架钢管的不锈钢的制备方法，包含以下步骤：

㈠采用转炉冶炼，通过顶吹，充分脱碳；采用RH或VD真空脱气处理以及LF处理，降低有害元素O、N、H、S和P含量，进行微合金化，然后铸坯，钢坯的化学成分按重量百分比计符合：C：0.23%，Mn：1.39%，Si：0.26%，Nb：0.075%，V：0.18%，Ti：3.1%，Y：0.024%，Al：0.19%，Mg：0.27%，Cr：1.89%，Ni: 0.37%，Mo：0.25%，稀土微量元素：0.033%，余量为Fe及不可避免的杂质；

㈡采用控轧控冷工艺轧至所需管外径和壁厚的中间管坯，管外径误差为±0.1mm，壁厚误差为±0.12mm；轧前连铸坯加热温度1250℃，采用奥氏体再结晶区和奥氏体未再结晶区两阶段控制轧制，粗轧每道次压下率20%，粗轧终轧温度1050℃，粗轧成3.5倍成品厚度的中间坯；精轧开轧温度为900℃，轧后采用层流冷却，终冷温度700℃，冷却速率10℃/s，随后空冷；

㈢采用冷拔工艺将钢管冷拔到所需管外径和壁厚的中间半成品管，管外径误差±25mm，壁厚误差±15mm；

㈣将中间半成品管直接通过冷轧设备精扎至所需管外径和壁厚的成品直管，管外径误差为±0.08mm，壁厚误差为±0.01mm；

㈤对成品直管进行酸洗和钝化处理，管内壁先后用浸泡丙酮的棉布和干棉布，借助于高压水枪压力推送下多次擦拭进行清洁处理，管外壁直接用丙酮的棉布和干棉布先后擦拭进行清洁处理；

㈥采用纯氮气保护气氛对清洁处理过的成品管进行气氛光亮热处理，将成品管加热到1240℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到940℃，在线采用压缩空气或雾状淬火液以14℃/s的冷却速率将不锈钢冷至560℃，再采用水冷与空冷结合，先采用水冷以13℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至520℃，然后空冷至340℃，再采用水冷以9℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至室温；

㈦对整个成品管进行矫直，对矫直处理后的成品管无损检测，检验合格后对成品管进行防喷涂有抗腐蚀涂层，然后包装入库。

各实施例不锈钢的性能如表1所示。

表1  各实施例不锈钢的性能

实施例	抗拉强度,MPa	屈服强度,MPa	延伸率,%	厚度方向断面收缩率,%	-20℃夏比冲击功,J	CLR, %	CTR, %	CSR,%	SSC
										实施例1	347	214	33	60.0	225	0	0	0	无裂纹
实施例2	327	299	36	60.7	206	0	0	0	无裂纹
										实施例3	372	235	39.5	70.0	232	0	0	0	无裂纹

由上表可见，本发明不锈钢有良好的强度、塑性及低温韧性、抗HIC性能和抗SSC性能。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于转运托架钢管的不锈钢，其特征在于：该不锈钢的成分及质量百分比为：C：0.21-0.23%，Mn：1.37-1.39%，Si：0.24-0.26%，Nb：0.063-0.075%，V：0.16-0.18%，Ti：2.8-3.1%，Y：0.012-0.024%，Al：0.15-0.19%，Mg：0.15-0.27%，Cr：1.67-1.89%，Ni:0.25-0.37%，Mo：0.23-0.25%，稀土微量元素：0.025-0.033%，余量为Fe和不可避免的杂质；

所述杂质的总含量≤0.2%，其中，P≤0.005%、S≤0.007%、H≤0.004%、N≤0.006%、O≤45ppm；

所述稀土微量元素的化学成分质量百分含量为：Nd：8-12%，Ce：11-16%，Er：3-5%，Pr：2-6%，Pm：0-3%，Dy：0-5%，余量为La；

该不锈钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.5-4.8%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.7-7.1%；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为4.8-5.2μm，马氏体平均晶粒直径为4.0-4.2μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为5.5-5.9μm，马氏体平均晶粒直径为7.9-8.1μm。

2.如权利要求1所述的用于转运托架钢管的不锈钢，其特征在于：该不锈钢的成分及质量百分比为：C：0.21%，Mn：1.37%，Si：0.24%，Nb：0.063%，V：0.16%，Ti：2.8%，Y：0.012%，Al：0.15%，Mg：0.15%，Cr：1.67%，Ni:0.25%，Mo：0.23%，稀土微量元素：0.025%，余量为Fe和不可避免的杂质；

所述杂质的总含量≤0.2%，其中，P≤0.005%、S≤0.007%、H≤0.004%、N≤0.006%、O≤45ppm；

所述稀土微量元素的化学成分质量百分含量为：Nd：8%，Ce：11%，Er：3%，Pr：2%，Dy：1%，余量为La；

该不锈钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.5%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.7%；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为4.8μm，马氏体平均晶粒直径为4.0μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为5.5μm，马氏体平均晶粒直径为7.9μm。

3.如权利要求1所述的用于转运托架钢管的不锈钢，其特征在于：该不锈钢的成分及质量百分比为：C：0.22%，Mn：1.38%，Si：0.25%，Nb：0.068%，V：0.17%，Ti：2.9%，Y：0.018%，Al：0.17%，Mg：0.19%，Cr：1.77%，Ni:0.32%，Mo：0.24%，稀土微量元素：0.03%，余量为Fe和不可避免的杂质；

所述杂质的总含量≤0.2%，其中，P≤0.005%、S≤0.007%、H≤0.004%、N≤0.006%、O≤45ppm；

所述稀土微量元素的化学成分质量百分含量为：Nd：10%，Ce：15%，Er：4%，Pr：4%，Pm：2%，Dy：3%，余量为La；

该不锈钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.6%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为6.9%；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为5.0μm，马氏体平均晶粒直径为4.1μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为5.7μm，马氏体平均晶粒直径为8.0μm。

4.如权利要求1所述的用于转运托架钢管的不锈钢，其特征在于：该不锈钢的成分及质量百分比为：C：0.23%，Mn：1.39%，Si：0.26%，Nb：0.075%，V：0.18%，Ti：3.1%，Y：0.024%，Al：0.19%，Mg：0.27%，Cr：1.89%，Ni: 0.37%，Mo：0.25%，稀土微量元素：0.033%，余量为Fe和不可避免的杂质；

所述杂质的总含量≤0.2%，其中，P≤0.005%、S≤0.007%、H≤0.004%、N≤0.006%、O≤45ppm；

所述稀土微量元素的化学成分质量百分含量为：Nd：12%，Ce：16%，Er：5%，Pr：6%，Pm：3%，Dy：5%，余量为La；

该不锈钢中第一相为奥氏体，第二相为马氏体，在表面至1/4厚度处第二相体积百分数为4.8%，1/4厚度至中心第二相体积百分数为7.1%；该不锈钢在表面至1/4厚度处奥氏体平均晶粒直径为5.2μm，马氏体平均晶粒直径为4.2μm，1/4厚度至中心处奥氏体平均晶粒直径为5.9μm，马氏体平均晶粒直径为8.1μm。

5.如权利要求1-4中任一权利要求所述的用于转运托架钢管的不锈钢的制备方法，其特征在于包含以下步骤：

㈠采用转炉冶炼，通过顶吹，充分脱碳；采用RH或VD真空脱气处理以及LF处理，降低有害元素O、N、H、S和P含量，进行微合金化，然后铸坯，钢坯的化学成分按重量百分比计符合：C：0.21-0.23%，Mn：1.37-1.39%，Si：0.24-0.26%，Nb：0.063-0.075%，V：0.16-0.18%，Ti：2.8-3.1%，Y：0.012-0.024%，Al：0.15-0.19%，Mg：0.15-0.27%，Cr：1.67-1.89%，Ni:0.25-0.37%，Mo：0.23-0.25%，稀土微量元素：0.025-0.033%，余量为Fe及不可避免的杂质；

㈡采用控轧控冷工艺轧至所需管外径和壁厚的中间管坯，管外径误差为±0.1mm，壁厚误差为±0.12mm；轧前连铸坯加热温度介于1200℃-1250℃之间，采用奥氏体再结晶区和奥氏体未再结晶区两阶段控制轧制，粗轧每道次压下率15-20%，粗轧终轧温度1000-1050℃，粗轧成2.5-3.5倍成品厚度的中间坯；精轧开轧温度为850-900℃，轧后采用层流冷却，终冷温度650-700℃，冷却速率5-10℃/s，随后空冷；

㈢采用冷拔工艺将钢管冷拔到所需管外径和壁厚的中间半成品管，管外径误差±25mm，壁厚误差±15mm；

㈣将中间半成品管直接通过冷轧设备精扎至所需管外径和壁厚的成品直管，管外径误差为±0.08mm，壁厚误差为±0.01mm；

㈤对成品直管进行酸洗和钝化处理，管内壁先后用浸泡丙酮的棉布和干棉布，借助于高压水枪压力推送下多次擦拭进行清洁处理，管外壁直接用丙酮的棉布和干棉布先后擦拭进行清洁处理；

㈥采用纯氮气保护气氛对清洁处理过的成品管进行气氛光亮热处理，将成品管加热到1220-1240℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到920-940℃，在线采用压缩空气或雾状淬火液以12-14℃/s的冷却速率将不锈钢冷至540-560℃，再采用水冷与空冷结合，先采用水冷以11-13℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至490-520℃，然后空冷至320-340℃，再采用水冷以7-9℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至室温；

㈦对整个成品管进行矫直，对矫直处理后的成品管无损检测，检验合格后对成品管进行防喷涂有抗腐蚀涂层，然后包装入库。

6.如权利要求5所述的用于转运托架钢管的不锈钢的制备方法，其特征在于包含以下步骤：

㈠采用转炉冶炼，通过顶吹，充分脱碳；采用RH或VD真空脱气处理以及LF处理，降低有害元素O、N、H、S和P含量，进行微合金化，然后铸坯，钢坯的化学成分按重量百分比计符合：C：0.21%，Mn：1.37%，Si：0.24%，Nb：0.063%，V：0.16%，Ti：2.8%，Y：0.012%，Al：0.15%，Mg：0.15%，Cr：1.67%，Ni:0.25%，Mo：0.23%，稀土微量元素：0.025%，余量为Fe及不可避免的杂质；

㈡采用控轧控冷工艺轧至所需管外径和壁厚的中间管坯，管外径误差为±0.1mm，壁厚误差为±0.12mm；轧前连铸坯加热温度1200℃，采用奥氏体再结晶区和奥氏体未再结晶区两阶段控制轧制，粗轧每道次压下率15%，粗轧终轧温度1000℃，粗轧成2.5倍成品厚度的中间坯；精轧开轧温度为850℃，轧后采用层流冷却，终冷温度650℃，冷却速率10℃/s，随后空冷；

㈢采用冷拔工艺将钢管冷拔到所需管外径和壁厚的中间半成品管，管外径误差±25mm，壁厚误差±15mm；

㈣将中间半成品管直接通过冷轧设备精扎至所需管外径和壁厚的成品直管，管外径误差为±0.08mm，壁厚误差为±0.01mm；

㈤对成品直管进行酸洗和钝化处理，管内壁先后用浸泡丙酮的棉布和干棉布，借助于高压水枪压力推送下多次擦拭进行清洁处理，管外壁直接用丙酮的棉布和干棉布先后擦拭进行清洁处理；

㈥采用纯氮气保护气氛对清洁处理过的成品管进行气氛光亮热处理，将成品管加热到1220℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到920℃，在线采用压缩空气或雾状淬火液以12℃/s的冷却速率将不锈钢冷至540℃，再采用水冷与空冷结合，先采用水冷以11℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至490℃，然后空冷至320℃，再采用水冷以7℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至室温；

㈦对整个成品管进行矫直，对矫直处理后的成品管无损检测，检验合格后对成品管进行防喷涂有抗腐蚀涂层，然后包装入库。

7.如权利要求5所述的用于转运托架钢管的不锈钢的制备方法，其特征在于包含以下步骤：

㈠采用转炉冶炼，通过顶吹，充分脱碳；采用RH或VD真空脱气处理以及LF处理，降低有害元素O、N、H、S和P含量，进行微合金化，然后铸坯，钢坯的化学成分按重量百分比计符合：C：0.22%，Mn：1.38%，Si：0.25%，Nb：0.068%，V：0.17%，Ti：2.9%，Y：0.018%，Al：0.17%，Mg：0.19%，Cr：1.77%，Ni:0.32%，Mo：0.24%，稀土微量元素：0.03%，余量为Fe及不可避免的杂质；

㈡采用控轧控冷工艺轧至所需管外径和壁厚的中间管坯，管外径误差为±0.1mm，壁厚误差为±0.12mm；轧前连铸坯加热温度1240℃，采用奥氏体再结晶区和奥氏体未再结晶区两阶段控制轧制，粗轧每道次压下率18%，粗轧终轧温度1020℃，粗轧成2.5倍成品厚度的中间坯；精轧开轧温度为870℃，轧后采用层流冷却，终冷温度670℃，冷却速率6℃/s，随后空冷；

㈢采用冷拔工艺将钢管冷拔到所需管外径和壁厚的中间半成品管，管外径误差±25mm，壁厚误差±15mm；

㈣将中间半成品管直接通过冷轧设备精扎至所需管外径和壁厚的成品直管，管外径误差为±0.08mm，壁厚误差为±0.01mm；

㈤对成品直管进行酸洗和钝化处理，管内壁先后用浸泡丙酮的棉布和干棉布，借助于高压水枪压力推送下多次擦拭进行清洁处理，管外壁直接用丙酮的棉布和干棉布先后擦拭进行清洁处理；

㈥采用纯氮气保护气氛对清洁处理过的成品管进行气氛光亮热处理，将成品管加热到1230℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到930℃，在线采用压缩空气或雾状淬火液以13℃/s的冷却速率将不锈钢冷至550℃，再采用水冷与空冷结合，先采用水冷以12℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至500℃，然后空冷至330℃，再采用水冷以8℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至室温；

㈦对整个成品管进行矫直，对矫直处理后的成品管无损检测，检验合格后对成品管进行防喷涂有抗腐蚀涂层，然后包装入库。

8.如权利要求5所述的用于转运托架钢管的不锈钢的制备方法，其特征在于包含以下步骤：

㈠采用转炉冶炼，通过顶吹，充分脱碳；采用RH或VD真空脱气处理以及LF处理，降低有害元素O、N、H、S和P含量，进行微合金化，然后铸坯，钢坯的化学成分按重量百分比计符合：C：0.23%，Mn：1.39%，Si：0.26%，Nb：0.075%，V：0.18%，Ti：3.1%，Y：0.024%，Al：0.19%，Mg：0.27%，Cr：1.89%，Ni: 0.37%，Mo：0.25%，稀土微量元素：0.033%，余量为Fe及不可避免的杂质；

㈡采用控轧控冷工艺轧至所需管外径和壁厚的中间管坯，管外径误差为±0.1mm，壁厚误差为±0.12mm；轧前连铸坯加热温度1250℃，采用奥氏体再结晶区和奥氏体未再结晶区两阶段控制轧制，粗轧每道次压下率20%，粗轧终轧温度1050℃，粗轧成3.5倍成品厚度的中间坯；精轧开轧温度为900℃，轧后采用层流冷却，终冷温度700℃，冷却速率10℃/s，随后空冷；

㈢采用冷拔工艺将钢管冷拔到所需管外径和壁厚的中间半成品管，管外径误差±25mm，壁厚误差±15mm；

㈣将中间半成品管直接通过冷轧设备精扎至所需管外径和壁厚的成品直管，管外径误差为±0.08mm，壁厚误差为±0.01mm；

㈤对成品直管进行酸洗和钝化处理，管内壁先后用浸泡丙酮的棉布和干棉布，借助于高压水枪压力推送下多次擦拭进行清洁处理，管外壁直接用丙酮的棉布和干棉布先后擦拭进行清洁处理；

㈥采用纯氮气保护气氛对清洁处理过的成品管进行气氛光亮热处理，将成品管加热到1240℃，出炉后通过压缩空气快速冷却到940℃，在线采用压缩空气或雾状淬火液以14℃/s的冷却速率将不锈钢冷至560℃，再采用水冷与空冷结合，先采用水冷以13℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至520℃，然后空冷至340℃，再采用水冷以9℃/s的冷却速率将不锈钢水冷至室温；

㈦对整个成品管进行矫直，对矫直处理后的成品管无损检测，检验合格后对成品管进行防喷涂有抗腐蚀涂层，然后包装入库。