CN112779471B - 一种沿海超级工程用双相不锈钢螺纹钢及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种沿海超级工程用双相不锈钢螺纹钢,包括以下重量百分比的成分:C<0.03%、Si:0.2~0.6%、Mn:0.8~1.5%、S≤0.005%、P≤0.035%、Cr:25.0~27.0%、Ni:6.0~7.0%、Mo:3.0~4.0%、N:0.24~0.32%、B:0.002‑0.005%;余量为铁和其他不可避免的杂质,且满足耐点蚀当量PREN≥41;其制备工艺包括控制双相不锈钢螺纹钢的八项夹杂物总和≤6.5级,单项<1.5级,并使坯料在1180‑1250℃下进行粗轧、中轧和精轧,精轧后迅速降温至800℃以下,得成品。本发明具有机械性能高、点蚀系数高、使用寿命长的特点。

Description

一种沿海超级工程用双相不锈钢螺纹钢及其制备工艺
技术领域
本发明涉及一种双相不锈钢螺纹钢,特别是一种沿海超级工程用双相不锈钢螺纹钢。
背景技术
沿海超级工程,如桥梁、围海、海港等的海岸工程和包括海上平台、人工岛、石油和天然气勘探开采平台等的近海工程这些工程领域中,大量采用钢铁材料,用于制造各种结构件和装备。而双相不锈钢具有高强度和优异的耐应力腐蚀性能等特点,决定了其尤其适合用于海洋工程领域,随着近年来深海工程的蓬勃发展,对于深水、超深水环境,高点蚀系数双相不锈钢成为了极具吸引力的备选材料之一。但是由于沿海腐蚀环境比较复杂,海床、海水中腐蚀性离子含量高,如氯离子具有强腐蚀性,一般的金属材料耐腐蚀性能差,而目前的双相不锈钢机械性能偏低,点蚀系数低,还不能完全满足恶劣的沿海腐蚀环境,导致其使用寿命短。
因此,现有的双相不锈钢存在机械性能偏低、点蚀系数低、使用寿命短的问题。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种沿海超级工程用双相不锈钢螺纹钢及其制备工艺。本发明具有机械性能高、点蚀系数高、使用寿命长的特点。
本发明的技术方案:一种沿海超级工程用双相不锈钢螺纹钢,包括以下重量百分比的成分:C<0.03%、Si:0.2~0.6%、Mn:0.8~1.5%、S≤0.005%、P≤0.035%、Cr:25.0~27.0%、Ni:6.0~7.0%、Mo:3.0~4.0%、N:0.24~0.32%、B:0.002-0.005%;余量为铁和其他不可避免的杂质,且满足耐点蚀当量PREN≥41。
前述的一种沿海超级工程用双相不锈钢螺纹钢中,包括以下重量百分比的成分:C:0.016%、Si:0.49%、Mn:0.68%、S:0.0016%、P:0.034%、Cr:25.12%、Ni:6.33%、Mo:3.60%、N:0.274%、B:0.003%;余量为铁和其他不可避免的杂质,且耐点蚀当量PREN:41.38。
前述的一种沿海超级工程用双相不锈钢螺纹钢中,铁素体含量为35~65%。
前述的一种沿海超级工程用双相不锈钢螺纹钢中,所述的双相不锈钢螺纹钢中的八项夹杂物总和≤6.5级。
上述的一种沿海超级工程用双相不锈钢螺纹钢的制备工艺,包括采用钢液深脱氧、炉外精炼、渣面铝脱氧、硅钙线脱氧和夹杂物变性,控制双相不锈钢螺纹钢的八项夹杂物总和≤6.5级,单项<1.5级,并使坯料在1180-1250℃下进行粗轧、中轧和精轧,精轧后迅速降温至800℃以下,得成品。
前述的沿海超级工程用双相不锈钢螺纹钢的制备工艺中,轧制时,采用粗轧4架、中轧6架和精轧6架。
前述的沿海超级工程用双相不锈钢螺纹钢的制备工艺中,降温过程中,产品线速度为5-10m/s,穿水管的长度为4-8米,产品经过穿水管的时间为0.4-1s。
前述的沿海超级工程用双相不锈钢螺纹钢的制备工艺中,降温过程中,产品线速度为8m/s,穿水管的长度为6米,产品经过穿水管的时间为0.75s。
与现有技术相比,优化了各个元素的最佳含量范围,重点对Mo和N的成分进行调整,提高产品的强度,并对硼元素进行调整,硼元素具有细化晶粒和提高热传导性能,进而提高材料的热加工性能和析出相的析出速度,减少材料在加工过程中析出相的产生,还实现酸洗后表面无裂纹缺陷。
通过多种手段结合,控制双相不锈钢螺纹钢的八项夹杂物总和≤6.5级,单项<1.5级的钢液的纯净度,避免材料在热加工轧制过程中出现开裂缺陷;通过对轧制过程中的加热温度控制和冷却温度控制,避开析出相鼻尖温度,确保其坯料在粗中轧过程中铁素体相的充分轧制,提高产品的综合机械性能。
本公司通过产品研发试制,已成功轧制出螺12-螺25范围的S32750双相不锈钢螺纹钢,屈服强度≥700MPa,抗拉强度≥850MPa,断后延伸率≥25%,最大力下伸长率≥10%。在1150℃时拉伸性能最好,在1150℃下保温0.5h,迅速水冷检测两相比,铁素体相体积可达到60%。
因此,本发明具有机械性能高、点蚀系数高、使用寿命长的特点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。
实施例一:
一种沿海超级工程用双相不锈钢螺纹钢,钢种为S32750,包括以下重量百分比的成分:C:0.012%、Si:0.47%、Mn:0.68%、S:0.0011%、P:0.033%、Cr:25.50%、Ni:6.51%、Mo:3.70%、N:0.275%;B:0.0025%;余量为铁和其他不可避免的杂质,且耐点蚀当量PREN:42.11。
上述的双相不锈钢螺纹钢的制备工艺,包括采用钢液深脱氧、炉外精炼、渣面铝脱氧、硅钙线脱氧和夹杂物变性,控制双相不锈钢螺纹钢的八项夹杂物总和≤6.5级,单项<1.5级,并使坯料在1200℃进行粗轧4架、中轧6架和精轧6架,精轧后迅速降温至800℃以下,降温过程中,产品线速度为8m/s,穿水管的长度为6米,产品经过穿水管的时间为0.75s,得成品。制得的双相不锈钢螺纹钢,其屈服强度为850-900MPa,抗拉强度为910-950MPa,断后延伸率为25%,最大力下伸长率为11%,强屈比为1.05-1.08。
实施例二:
一种沿海超级工程用双相不锈钢螺纹钢,钢种为S32750,包括以下重量百分比的成分:C:0.016%、Si:0.49%、Mn:0.68%、S:0.0016%、P:0.034%、Cr:25.12%、Ni:6.33%、Mo:3.60%、N:0.274%;B:0.003%;Cu:0.22%;余量为铁和其他不可避免的杂质,且耐点蚀当量PREN:41.38。
上述的双相不锈钢螺纹钢的制备工艺,包括采用钢液深脱氧、炉外精炼、渣面铝脱氧、硅钙线脱氧和夹杂物变性,控制双相不锈钢螺纹钢的八项夹杂物总和≤6.5级,单项<1.5级,并使坯料在1250℃进行粗轧4架、中轧6架和精轧6架,精轧后迅速降温至800℃以下,降温过程中,产品线速度为8m/s,穿水管的长度为6米,产品经过穿水管的时间为0.75s,得成品。制得的双相不锈钢螺纹钢,其屈服强度为750-800MPa,抗拉强度为900-950MPa,断后延伸率为26-29%,最大力下伸长率为15.0-17.0%,强屈比为1.19-1.21。
机械性能最好。
实施例三:
一种沿海超级工程用双相不锈钢螺纹钢,钢种为S32750,包括以下重量百分比的成分:C:0.017%、Si:0.50%、Mn:0.69%、S:0.0018%、P:0.035%、Cr:25.10%、Ni:6.45%、Mo:3.30%、N:0.266%;B:0.0045%;Cu:0.18%;余量为铁和其他不可避免的杂质,且耐点蚀当量PREN:40.24。
上述的双相不锈钢螺纹钢的制备工艺,包括采用钢液深脱氧、炉外精炼、渣面铝脱氧、硅钙线脱氧和夹杂物变性,控制双相不锈钢螺纹钢的八项夹杂物总和≤6.5级,单项<1.5级,并使坯料在1180℃进行粗轧4架、中轧6架和精轧6架,精轧后迅速降温至800℃以下,降温过程中,产品线速度为8m/s,穿水管的长度为6米,产品经过穿水管的时间为0.75s,得成品。制得的双相不锈钢螺纹钢,其屈服强度可达700MPa,抗拉强度为可达850MPa,断后延伸率为27-30%,最大力下伸长率为17.0-18.0%,强屈比为1.21-1.23。

Claims (4)

1.一种沿海超级工程用双相不锈钢螺纹钢,其特征在于:包括以下重量百分比的成分:C<0.03%、Si:0.2~0.6%、Mn:0.8~1.5%、S≤0.005%、P≤0.035%、Cr:25.0~27.0%、Ni:6.0~7.0%、Mo:3.0~4.0%、N:0.24~0.32%、B:0.002-0.005%;余量为铁和其他不可避免的杂质,且满足耐点蚀当量PREN≥41,屈服强度≥700MPa,抗拉强度≥910MPa;
其制备工艺包括采用钢液深脱氧、炉外精炼、渣面铝脱氧、硅钙线脱氧和夹杂物变性,控制双相不锈钢螺纹钢的八项夹杂物总和≤6.5级,单项<1.5级,并使坯料在1180-1250℃下进行粗轧、中轧和精轧,精轧后迅速降温至800℃以下,得成品,在1150℃下保温0.5h,迅速水冷检测两相比,铁素体相体积比达到60%。
2.根据权利要求1所述的沿海超级工程用双相不锈钢螺纹钢,其特征在于:轧制时,采用粗轧4架、中轧6架和精轧6架。
3.根据权利要求1所述的沿海超级工程用双相不锈钢螺纹钢,其特征在于:降温过程中,产品线速度为5-10m/s,穿水管的长度为4-8米,产品经过穿水管的时间为0.4-1s。
4.根据权利要求3所述的沿海超级工程用双相不锈钢螺纹钢,其特征在于:降温过程中,产品线速度为8m/s,穿水管的长度为6米,产品经过穿水管的时间为0.75s。
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