CN113930672A - 一种耐腐蚀高强度的不锈钢及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀高强度的不锈钢及其制造方法，涉及工程材料的技术领域，包括以重量百分含量计的以下化学成分：C：0.03‑0.20％、Ni：2.50‑13.00％、Cr：11.50‑13.50％、Mo：4.00‑6.00％、W：0.50‑1.50％、Co：11.00‑13.50％、Al：≤2.00％、Nb：≤0.10％、V：≤0.25％、Ti：≤0.005％、N：≤0.0020％、O：≤0.0015％、Mn：0.10％、Si：≤0.10％、S：≤0.002％、P：≤0.006％，余量为Fe和其他不可避免的杂质元素；按照不锈钢的化学成分配比‑采用真空感应熔炼‑浇注电极‑真空自耗重熔钢锭‑钢锭扩散退火‑锻造快锻开坯、成材‑退火。本发明的不锈钢具有提高钢的强度同时塑韧性不降低，强度级别1900‑2400Mpa，提高耐腐蚀性能，提高使用寿命。

Description

一种耐腐蚀高强度的不锈钢及其制造方法

技术领域

本发明涉及工程材料的技术领域，尤其涉及一种耐腐蚀高强度的不锈钢及其制造方法。

背景技术

在海洋工程中耐海洋性气候超高强度不锈钢需求越来越迫切，特别是海洋环境下服役的机器其重要受力结构件，抗应力腐蚀性能越来越受到重视，如某零部件用A-100(23Co13Ni11Cr3Mo)钢，在海洋环境下裸露表面两天就产生点蚀，而发生点蚀部位因应力的作用容易产生氢脆导致零件失效，因此，研发新型的超高强度不锈钢是很迫切的。

九十年代北京航材院赵振业发明了0.07-0.1C，12-14Cr，2-6Co，3.5-5.5Mo，0.80-1.2W，0.05-0.25V，0.05-0.15Nb不锈钢；钢的强度达到1900MPA以上；

S53(20Cr10Co14Ni5Mo2WV)是美国发明的舰载机起落架用钢，但该材料铬低、碳略高抗腐蚀性能不是很好；

钟平等人发明了S280(0.1C，2.5Ni，12.5Cr，12Co，4.5Mo，1W，0.25V)钢力学性能、抗腐蚀性能优于S53钢,但该钢缺点是屈服强度不高，屈强比仅0.8；

刘振宝等发明了耐海洋环境腐蚀高强度不锈钢(0.03C，Cr12.5，Ni4.5，Mo5，Co14.5，0.4Ti，强度大于1900MPA级超高强度不锈钢)，采用淬火获得马氏体基体和时效强化提高钢的性能，但该材料含钛，时效过程形成Ni3Ti提高强度，但Ti使钢的塑韧性降低。

基于上述问题，我们设计出了一种耐腐蚀高强度的不锈钢及其制造方法来解决以上问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种耐腐蚀高强度的不锈钢及其制造方法，用于制造海洋环境下服役的重要受力结构部件，满足日益增长的海洋工程的需要，提高零部件耐腐蚀性能，提高使用寿命。

目的一在于提供了一种耐腐蚀高强度的不锈钢，采用了如下技术方案：

一种耐腐蚀高强度的不锈钢，包括以重量百分含量计的以下化学成分：

C：0.03-0.20％、Ni：2.50-13.00％、Cr：11.50-13.50％、Mo：4.00-6.00％、W：0.50-1.50％、Co：11.00-13.50％、Al：≤2.00％、Nb：≤0.10％、V：≤0.25％、Ti：≤0.005％、N：≤0.0020％、O：≤0.0015％、Mn：0.10％、Si：≤0.10％、S：≤0.002％、P：≤0.006％，余量为Fe和其他不可避免的杂质元素。

其中，C固溶强化并在回火时形成碳化物强化，C主要是提高强度，一定的碳含量形成VC、NbC细化晶粒，同时一定量的碳在真空冶炼时碳氧反应生成CO，CO气体上浮时带动氮的去除，碳起到脱气作用，但碳高会降低抗腐蚀性能和钢的塑韧性。

Cr降低临界冷却速度，提高淬透性，使材料室温下获得马氏体组织，显著改善钢的抗氧化能力，对钢的耐蚀性起到决定性作用，但是Cr是铁素体形成元素，Cr含量过高会影响钢的强度。

Mo增加二次硬化效果，提高强度但不降低韧性，提高Cr的钝化效果抑制氯离子的点蚀倾向，提高抗晶间腐蚀性能，耐蚀性能特别是提高抗点蚀性能，是铁素体形成元素。Mo在马氏体不锈钢中，可以增加回火稳定性和二次硬化效应，同时增加钢的强度，而韧性并不降低。

W是铁素体形成元素，强碳化物形成元素，提高强度，特别提高钢的屈服强度，同时不降低塑韧性。W在马氏体不锈钢中，可以增加回火稳定性提高钢的抗高温性能，与Mo一样具有提高抗点蚀性能的能力。

Ni扩大γ相区，保证固溶和奥氏体化后任何冷却速度都能得到马氏体组织；提高韧性，时效处理后得到Ni3Al、Ni3Mo强化相，Ni固溶强化和时效强化效果显著，提高钢的强度。

Co固溶强化，促进Mo金属型化合物(Ni3Mo)析出并抑制时效过程奥氏体回复，CoMo共同作用强化基体又能提高塑韧性，提高塑韧性；当Co大于6％后每增加1％Co强度提高5.95MPA。

Al时效时析出Ni3Al强化相，这强化相只提高强度但不降低塑韧性，

V、Nb强形成碳化物元素，适当加入细化晶粒。碳化物难溶，淬火温度要提高使晶粒粗化，V、Nb不能过高。

Ti容易容易形成Ti(CN)降低塑韧性，时效形成Ni3Ti针状析出境界提高强度但使塑韧性降低，氧氮硫磷降低钢的塑韧性，严加控制。

通过采用上述的技术方案：本发明含有Ni、Co，Ni、Co与基体固溶形成固溶强化，淬火得到高度畸变的马氏体基体，含有强碳化物形成元素W、Mo、Nb、V、Cr回火后马氏体基体析出碳化物(M2C)，本发明含Al回火后获得Ni3Al强化相，同时塑韧性不降低，而强度大幅度提高，同时该发明含抗腐蚀性能12-14％铬，控制冶炼过程严格控制氧氮元素避免形成多的氧化物和氮化物，同时控制氮氧含量抗腐蚀性能高；该发明另一个特点是抗点蚀性能高，起源于材料在冶材料的化学成分和组织均匀性，W、Mo的加入提高钢的抗点蚀性能。

目的二在于提供一种耐腐蚀高强度的不锈钢的制造方法，采用了如下技术方案：

制作上述的耐腐蚀高强度的不锈钢，包括以下步骤：

按照不锈钢的化学成分配比-采用真空感应熔炼-浇注电极-真空自耗重熔钢锭-钢锭扩散退火-锻造快锻开坯、成材-退火。

进一步的，真空感应熔炼中使用真空感应炉，真空感应炉的炉料为精选纯度高的低硫磷铝钛的金属铬、镍、钴、钼、钨、矾、铌、铝及低硫、磷、硅、锰、铝、钛纯铁/精钢材炉料。

进一步的，正式冶炼前需要用纯铁洗真空感应炉，真空感应炉内真空度≤2.7Pa开始给电熔化。

进一步的，真空感应熔炼工艺参数如下：

装料次序：少量纯铁-Ni、Co板-纯铁-金属Mo、W、V、C的装料顺序，Ni、Co板装完后送电，微红后再装剩余料，装料时留出全部Cr、Al，全熔后加Cr、Nb微调成分，Cr、Nb全熔后精炼，精炼时间≥45分钟，精炼期温度控制1570-1590℃，精炼结束取样分析化学成分，加碳铝等，碳铝全熔后充分搅拌后测温，出钢，浇注温度控制：液相线+20-70℃；

进一步的，浇注电极工艺参数如下：

浇注φ440、φ580电极；

电极浇注后真空下保持40分钟后破空，模冷5小时脱模红送退火；

电极退火工艺：初始温度在350℃，以≤80℃/h逐步升温至630-680℃，在此温度下保持20h，逐步降温至500℃出炉空冷。

进一步的，自耗重熔钢锭工艺如下：

电极表面磨光，清理干净；

自耗结晶器φ508mm、φ660mm；

充填工艺：封顶重量250-350kg，封顶时间60-90分钟；

冷却工艺：真空下冷却40min破真空，非真空下冷却40min脱模；

进一步的，钢锭扩散退火工艺参数如下：

初始温度在350℃，以≤80℃/h逐步升温至630-680℃，在此温度下保持≥25h，逐步降温至500℃出炉空冷；

自耗锭退火后表面磨光或车光。

进一步的，锻造快锻开坯、成材工艺参数如下：

钢锭的加热曲线如下：钢锭在≤600℃的温度下保持1h，在≥3h逐步升温至900±10℃，处于此温度下2h，在≥4h逐步升温至1250±20℃，处于此温度下≥35h，逐步降温至1200±10℃，处于此温度下≥2h；

第一次镦粗拔长：钢锭出炉、镦粗，压下量40-60％，拔长至中间尺寸(高径比2.5-2.8)；回炉1180±10℃保温90-120分钟；

第二次墩粗拔长：中间坯镦粗压下量40-60％，拔长至中间尺寸(高径比2.5-2.8)；回炉1180±10℃保温90-120分钟；

第三次镦粗拔长：中间坯镦粗压下量40-60％，拔长至450～490八角；回炉1050±50℃保温120-150分钟；

拔长至φ300，终锻温度≥750℃；

锻后空冷至≤200℃进退火炉退火。

进一步的，退火工艺参数如下：

待料时温度处于300-500℃，以≤100℃/h的升温速度在≥6h升温至950±10℃，在此温度下保持≥3h，空冷降温至≤200℃回炉，逐渐升温至630-680℃，在此温度下保持≥15h，之后出炉空冷。

通过采用上述的技术方案：本发明中采用马氏体固溶强化、二次硬化和时效强化相结合提高钢的强度；为提高屈服强度，加入W、Al元素；为提高耐抗点蚀性能和高温性能，加入W、Mo元素；本专利中为提高抗腐蚀性能，严格控制氧氮含量提高纯净度，高的纯净度显著提高钢的塑韧性。本发明采用真空感应炉+真空自耗炉冶炼，成分控制准确度高，高的真空度有效降低钢的气体含量，高的冷却速度提高组织成分均匀性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中的不锈钢提高钢的强度同时塑韧性不降低，强度级别1900-2400MPa，提高耐腐蚀性能、从而提高使用寿命。

附图说明

图1为本发明中浇注电极工艺参的电极退火温度曲线图；

图2为本发明中钢锭扩散退火工艺的温度曲线图；

图3为本发明中锻造快锻开坯、成材工艺的钢锭加热曲线图；

图4为本发明中退火工艺的温度曲线图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明公开了一种耐腐蚀高强度的不锈钢。

耐腐蚀高强度的不锈钢，包括以重量百分含量计的以下化学成分：

C：0.03-0.20％、Ni：2.50-13.00％、Cr：11.50-13.50％、Mo：4.00-6.00％、W：0.50-1.50％、Co：11.00-13.50％、Al：≤2.00％、Nb：≤0.10％、V：≤0.25％、Ti：≤0.005％、N：≤0.0020％、O：≤0.0015％、Mn：0.10％、Si：≤0.10％、S：≤0.002％、P：≤0.006％，余量为Fe和其他不可避免的杂质元素。

其中，C：0.03-0.20wt％，固溶强化并在回火时形成碳化物强化，C主要是提高强度，一定的碳含量形成VC、NbC细化晶粒，同时一定量的碳在真空冶炼时碳氧反应生成CO，CO气体上浮时带动氮的去除，碳起到脱气作用，但碳高会降低抗腐蚀性能和钢的塑韧性。

Cr：12.00-14.00wt％，Cr降低临界冷却速度，提高淬透性，使材料室温下获得马氏体组织，显著改善钢的抗氧化能力，对钢的耐蚀性起到决定性作用，但是Cr是铁素体形成元素，Cr含量过高会影响钢的强度。

Mo：4-6wt％，Mo增加二次硬化效果，提高强度但不降低韧性，提高Cr的钝化效果抑制氯离子的点蚀倾向，提高抗晶间腐蚀性能，耐蚀性能特别是提高抗点蚀性能，是铁素体形成元素。Mo在马氏体不锈钢中，可以增加回火稳定性和二次硬化效应，同时增加钢的强度，而韧性并不降低。

W：0.5-1.5wt％，W是铁素体形成元素，强碳化物形成元素，提高强度，特别提高钢的屈服强度，同时不降低塑韧性。W在马氏体不锈钢中，可以增加回火稳定性提高钢的抗高温性能，与Mo一样具有提高抗点蚀性能的能力。

Ni：2.50-13wt％，Ni扩大γ相区，保证固溶和奥氏体化后任何冷却速度都能得到马氏体组织；提高韧性，时效处理后得到Ni3Al、Ni3Mo强化相，Ni固溶强化和时效强化效果显著，提高钢的强度。

Co：10.00-14.00wt％，固溶强化，促进Mo金属型化合物(Ni3Mo)析出并抑制时效过程奥氏体回复，CoMo共同作用强化基体又能提高塑韧性，提高塑韧性；当Co大于6％后每增加1％Co强度提高5.95MPA。

Al：≤2.00wt％，Al时效时析出Ni3Al强化相，这强化相只提高强度但不降低塑韧性，

V、Nb强形成碳化物元素，适当加入细化晶粒。碳化物难溶，淬火温度要提高使晶粒粗化，V、Nb不能过高。

Ti≤0.005％、O≤15ppm、N≤20ppm、S≤0.0015wt％、P≤0.005wt％Ti容易容易形成Ti(CN)降低塑韧性，时效形成Ni3Ti针状析出境界提高强度但使塑韧性降低，氧氮硫磷降低钢的塑韧性，严加控制。

实施例一：

耐腐蚀高强度的不锈钢，包括以重量百分含量计的以下化学成分：

C：0.037％、Ni：2.56％、Cr：12.89％、Mo：5.19％、W：1.05％、Co：11.20％、Al：0％、Nb：0.028％、V：0.116％、Ti：0.003％、N：0.0020％、O：0.0010％、Mn：0.03％、Si：0.055％、S：0.001％、P：0.005％，余量为Fe和其他不可避免的杂质元素。

实施例二：

耐腐蚀高强度的不锈钢，包括以重量百分含量计的以下化学成分：

C：0.04％、Ni：4.00％、Cr：12.85％、Mo：5.19％、W：0.99％、Co：11.50％、Al：0％、Nb：0.03％、V：0.12％、Ti：0.002％、N：0.0016％、O：0.0008％、Mn：0.02％、Si：0.05％、S：0.001％、P：0.004％，余量为Fe和其他不可避免的杂质元素。

实施例三：

耐腐蚀高强度的不锈钢，包括以重量百分含量计的以下化学成分：

C：0.04％、Ni：6.10％、Cr：12.80％、Mo：5.20％、W：1.02％、Co：11.58％、Al：0.50％、Nb：0.03％、V：0.15％、Ti：0.002％、N：0.0013％、O：0.0007％、Mn：0.02％、Si：0.04％、S：0.001％、P：0.004％，余量为Fe和其他不可避免的杂质元素。

实施例四：

耐腐蚀高强度的不锈钢，包括以重量百分含量计的以下化学成分：

C：0.10％、Ni：8.50％、Cr：11.50％、Mo：5.50％、W：0.80％、Co：12.02％、Al：1.00％、Nb：0.04％、V：0.13％、Ti：0.003％、N：0.0013％、O：0.0007％、Mn：0.03％、Si：0.04％、S：0.001％、P：0.004％，余量为Fe和其他不可避免的杂质元素。

实施例五：

耐腐蚀高强度的不锈钢，包括以重量百分含量计的以下化学成分：

C：0.20％、Ni：12.88％、Cr：13.30％、Mo：5.86％、W：1.21％、Co：13.21％、Al：2.00％、Nb：0.03％、V：0.14％、Ti：0.003％、N：0.0010％、O：0.0006％、Mn：0.02％、Si：0.03％、S：0.0008％、P：0.004％，余量为Fe和其他不可避免的杂质元素。

对比例一：

不锈钢包含以下化学成分：

C：0.21％、Ni：5.5％、Cr：10％、Mo：2％、W：1％、Co：14％、V：0.3％，余量为Fe和其他不可避免的杂质元素。

对比例二：

不锈钢包含以下化学成分：

C：0.08-0.12％、Ni：2.3-2.7％、Cr：12-13％、Mo：4.3-4.7％、W：0.8-1.2％、Co：11.5-12.5％、V：0.2-0.3％，余量为Fe和其他不可避免的杂质元素。

对比例三：

不锈钢包含以下化学成分：

C：0.08-0.18％、Ni：3.00-8.00％、Cr：3.00-7.00％、Mo：3.00-6.00％、W：0.50-2.00％、Co：10.00-16.00％、V：0.20-1.00％，余量为Fe和其他不可避免的杂质元素。

实施例与对比例的力学性能比较如下表：

通过表格可以得出，本发明的不锈钢提高了钢的强度，同时塑韧性不降低，强度级别1900-2400MPa，具有耐腐蚀性能，能够提高使用寿命。

本发明含有Ni、Co，Ni、Co与基体固溶形成固溶强化，淬火得到高度畸变的马氏体基体，含有强碳化物形成元素W、Mo、Nb、V、Cr回火后马氏体基体析出碳化物(M2C)，本发明含Al回火后获得Ni3Al强化相，同时塑韧性不降低，而强度大幅度提高，同时该发明含抗腐蚀性能12-14％铬，控制冶炼过程严格控制氧氮元素避免形成多的氧化物和氮化物，同时控制氮氧含量抗腐蚀性能高；该发明另一个特点是抗点蚀性能高，起源于材料在冶材料的化学成分和组织均匀性，W、Mo的加入提高钢的抗点蚀性能。

本发明还提供了一种耐腐蚀高强度的不锈钢的制造方法，制作上述的耐腐蚀高强度的不锈钢，包括以下步骤：

按照不锈钢的化学成分配比-采用真空感应熔炼-浇注电极-真空自耗重熔钢锭-钢锭扩散退火-锻造快锻开坯、成材-退火。

其中，真空感应熔炼工艺参数如下：

真空感应炉的炉料为精选纯度高的低硫磷铝钛的金属铬、镍、钴、钼、钨、矾、铌、铝及低硫、磷、硅、锰、铝、钛纯铁/精钢材炉料；所有炉料必须清洁干燥，无油污，无锈，成分准确。

必须保证炉况良好，正式冶炼前需要用纯铁洗炉，炉内真空度≤2.7Pa开始给电熔化。

装料次序：少量纯铁-Ni、Co板-纯铁-金属Mo、W、V、C的装料顺序，Ni、Co板装完后送电，微红后再装剩余料，装料时留出全部Cr、Al，全熔后加Cr、Nb微调成分，Cr、Nb全熔后精炼，精炼45分钟，精炼期温度1570-1590℃，精炼结束取样分析化学成分，加碳铝等，碳铝全溶后充分搅拌后测温，出钢，浇注温度1500℃-1530℃。

浇注电极工艺参数如下：

浇注φ440、φ580电极。

电极浇注后真空下保持40分钟后破空，模冷5小时脱模红送退火。

电极退火工艺：如图1所示，初始温度在350℃，以≤80℃/h逐步升温至630-680℃，在此温度下保持20h，逐步降温至500℃出炉空冷。

真空自耗重熔钢锭工艺参数如下：

电极表面磨光，不得有渣块，必须清理干净，不得有锈、油和脏物。

自耗结晶器φ508mm、φ660mm。

充填工艺：封顶重量250-350kg，封顶时间60-90分钟。

冷却工艺：真空下冷却40min破真空，非真空下冷却40min脱模。

钢锭扩散退火工艺参数如下：

如图2所示，初始温度在350℃，以≤80℃/h逐步升温至630-680℃，在此温度下保持≥25h，逐步降温至500℃出炉空冷。

自耗锭退火后表面磨光或车光。

锻造快锻开坯、成材工艺参数如下：

钢锭的加热曲线如下：

如图3所示，钢锭在≤600℃的温度下保持1h，在≥3h逐步升温至900±10℃，处于此温度下2h，在≥4h逐步升温至1250±20℃，处于此温度下≥35h，逐步降温至1200±10℃，处于此温度下≥2h。

根据不锈钢导热系数低的特点，钢锭加热时升速慢些，钢坯加热时生速适当提高，但生速不能太高，在900℃保温一定时间，目的是为了改善导热性，组织一致性，为下一步升温做准备。

第一次镦粗拔长：钢锭出炉、镦粗，压下量40-60％，拔长至中间尺寸(高径比2.5-2.8)；回炉1180±10℃保温90-120分钟。

第二次墩粗拔长：中间坯镦粗压下量40-60％，拔长至中间尺寸(高径比2.5-2.8)；回炉1180±10℃保温90-120分钟。

第三次镦粗拔长：中间坯镦粗压下量40-60％，拔长至450～490八角；回炉1050±50℃保温120-150分钟。

拔长至φ300，终锻温度≥750℃。

锻后空冷至≤200℃进退火炉退火。

退火工艺如下：

如图4所示，待料时温度处于300-500℃，以≤100℃/h的升温速度在≥6h升温至950±10℃，在此温度下保持≥3h，空冷降温至≤200℃回炉，逐渐升温至630-680℃，在此温度下保持≥15h，之后出炉空冷。

锻造工艺：

为保证钢的锻造性能，锻造时钢的组织应为单相奥氏体，此时加工塑性好，可以保证钢材表面的质量。本发明钢锻造温度为1000-1200℃，终锻温度控制≥750℃。如果终锻温度低，超出最佳热塑性区，容易产生锻造开裂。

退火工艺：

马氏体不锈钢对裂纹比较敏感，锻后必须进行退火处理。本发明钢退火工艺为锻后空冷至表面≤200℃进退火炉，退火。空冷一段时间的目的是，保证钢的内外温度一致，同时也保证奥氏体完全转变成马氏体。如果是锻后马上装炉退火，钢中还残留有未转变的奥氏体，奥氏体与马氏体膨胀系数不一样而产生内应力，当这种内应力高于钢的屈服强度时，钢内部就会出现裂纹。950℃正火细化晶粒，退火温度控制在630-680℃，保温时间≥15h，出炉空冷。

真空感应炉冶炼浇注∮580mm电极棒，经真空自耗炉重熔∮660mm锭。钢锭经过1200-1250℃保温≥35小时高温扩散退火后降温至1200-1180℃保温1-3小时快锻机镦粗拔长，钢锭开锻温度≥1100℃，终锻温度≥750℃，锻后空冷8-14h，空冷后再经650℃退火。

采用本发明的钢棒取检验试样经正火：1080℃，空冷；再经回火：650-680℃*6-10小时空冷；淬火：1080℃淬火，油冷至室温，深冷处理：-73℃保持2小时，空冷至室温，回火：500-550℃保温4-8小时空冷，进行1-2次。

真空感应浇注电极棒-真空自耗重熔锭-锻造开坯成材-成品热处理检验。一是超高纯净度控制，采用真空感应+真空自耗双真空工艺冶炼，氧氮含量控制在较低水平，控制非金属夹杂物在1级以下水平；二是高均质化控制，采用双真空冶炼工艺，达到化学成分均匀、组织均匀，钢锭高温均质化扩散处理降低微观偏析；三是细晶，采用钢锭大变形量、多向变形、控制锻造组织达到超细晶目的。

本发明的实施原理为：

本发明采用马氏体固溶强化、二次硬化和时效强化相结合提高钢的强度；为提高屈服强度，加入W、Al元素；为提高耐抗点蚀性能和高温性能，加入W、Mo元素；本专利中为提高抗腐蚀性能，严格控制氧氮含量提高纯净度，高的纯净度显著提高钢的塑韧性。采用真空感应炉+真空自耗炉冶炼，成分控制准确度高，高的真空度有效降低钢的气体含量，高的冷却速度提高组织成分均匀性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐腐蚀高强度的不锈钢，其特征在于，包括以重量百分含量计的以下化学成分：

C：0.03-0.20％、Ni：2.50-13.00％、Cr：11.50-13.50％、Mo：4.00-6.00％、W：0.50-1.50％、Co：11.00-13.50％、Al：≤2.00％、Nb：≤0.10％、V：≤0.25％、Ti：≤0.005％、N：≤0.0020％、O：≤0.0015％、Mn：0.10％、Si：≤0.10％、S：≤0.002％、P：≤0.006％，余量为Fe和其他不可避免的杂质元素。

2.一种耐腐蚀高强度的不锈钢的制造方法，制作权利要求1所述的耐腐蚀高强度的不锈钢，其特征在于，包括以下步骤：

按照不锈钢的化学成分配比-采用真空感应熔炼-浇注电极-真空自耗重熔钢锭-钢锭扩散退火-锻造快锻开坯、成材-退火。

3.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀高强度的不锈钢的制造方法，其特征在于，真空感应熔炼中使用真空感应炉，真空感应炉的炉料为精选纯度高的低硫磷铝钛的金属铬、镍、钴、钼、钨、矾、铌、铝及低硫、磷、硅、锰、铝、钛纯铁/精钢材炉料。

4.根据权利要求3所述的一种耐腐蚀高强度的不锈钢的制造方法，其特征在于，正式冶炼前需要用纯铁洗真空感应炉，真空感应炉内真空度≤2.7Pa开始给电熔化。

5.根据权利要求4所述的一种耐腐蚀高强度的不锈钢的制造方法，其特征在于，真空感应熔炼工艺参数如下：

装料次序：少量纯铁-Ni、Co板-纯铁-金属Mo、W、V、C的装料顺序，Ni、Co板装完后送电，微红后再装剩余料，装料时留出全部Cr、Al，全熔后加Cr、Nb微调成分，Cr、Nb全熔后精炼，精炼时间≥45分钟，精炼期温度控制1570-1590℃，精炼结束取样分析化学成分，加碳铝等，碳铝全熔后充分搅拌后测温，出钢，浇注温度控制：液相线+20-70℃；

6.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀高强度的不锈钢的制造方法，其特征在于，浇注电极工艺参数如下：

浇注φ440、φ580电极；

电极浇注后真空下保持40分钟后破空，模冷5小时脱模红送退火；

电极退火工艺：初始温度在350℃，以≤80℃/h逐步升温至630-680℃，在此温度下保持20h，逐步降温至500℃出炉空冷。

7.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀高强度的不锈钢及其制造方法，其特征在于，自耗重熔钢锭工艺如下：

电极表面磨光，清理干净；

自耗结晶器φ508mm、φ660mm；

充填工艺：封顶重量250-350kg，封顶时间60-90分钟；

冷却工艺：真空下冷却40min破真空，非真空下冷却40min脱模；

8.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀高强度的不锈钢及其制造方法，其特征在于，钢锭扩散退火工艺参数如下：

初始温度在350℃，以≤80℃/h逐步升温至630-680℃，在此温度下保持≥25h，逐步降温至500℃出炉空冷；

自耗锭退火后表面磨光或车光。

9.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀高强度的不锈钢及其制造方法，其特征在于，锻造快锻开坯、成材工艺参数如下：

钢锭的加热曲线如下：钢锭在≤600℃的温度下保持1h，在≥3h逐步升温至900±10℃，处于此温度下2h，在≥4h逐步升温至1250±20℃，处于此温度下≥35h，逐步降温至1200±10℃，处于此温度下≥2h；

第一次镦粗拔长：钢锭出炉、镦粗，压下量40-60％，拔长至中间尺寸(高径比2.5-2.8)；回炉1180±10℃保温90-120分钟；

第二次墩粗拔长：中间坯镦粗压下量40-60％，拔长至中间尺寸(高径比2.5-2.8)；回炉1180±10℃保温90-120分钟；

第三次镦粗拔长：中间坯镦粗压下量40-60％，拔长至450～490八角；回炉1050±50℃保温120-150分钟；

拔长至φ300，终锻温度≥750℃；

锻后空冷至≤200℃进退火炉退火。

10.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀高强度的不锈钢及其制造方法，其特征在于，退火工艺参数如下：

待料时温度处于300-500℃，以≤100℃/h的升温速度在≥6h升温至950±10℃，在此温度下保持≥3h，空冷降温至≤200℃回炉，逐渐升温至630-680℃，在此温度下保持≥15h，之后出炉空冷。

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