[发明专利]一种超纯核级奥氏体不锈钢大型锻件的制造方法

说明书

本发明公开了一种超纯核级奥氏体不锈钢大型锻件的制造方法，包括以下步骤：选用原材料并进行净化处理；清洗炉膛和钢包；使得净化处理后的原材料按照规定比例以及规定工艺获得如下质量百分比的钢锭：C≤0.08%，Si≤1.00%，Mn≤2.0%，S≤0.03%，P≤0.035%，17.0%≤Cr≤19.0%，9.0%≤Ni≤12.0%，Ti≥5*C%，Co≤0.05%，其余为Fe；规定比例指的是各原材料的配比，规定工艺指的是原材料依次经EF熔炼、VOD精炼以及ESR电渣重熔的工艺条件；对钢锭进行强压快锻获得锻件；对锻件进行固溶热处理，然后进行稳定化处理。本发明的优点是：冶炼时加入的复合脱氧剂可严格控制钢水中非金属夹杂物等级，生产出来的大型锻件具有非金属夹杂物极低、奥氏体组织稳定等优越性能。

技术领域

本发明涉及不锈钢制造技术领域，具体涉及一种超纯核级奥氏体不锈钢大型锻件的制造方法。

背景技术

不锈钢即不容易生锈的钢，实际上一部分不锈钢，既有不锈性，又有耐酸性（耐蚀性）。不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜（钝化膜）的形成，但这种不锈性和耐蚀性是相对的。试验表明，钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中，其耐蚀性随钢中铬含量的增加而提高，当铬含量达到一定的百分比时，钢的耐蚀性发生突变，即从易生锈到不易生锈，从不耐蚀到耐腐蚀。不锈钢的分类方法很多。按室温下的组织结构分类，有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢。奥氏体不锈钢生产工艺性能良好，特别是铬镍奥氏体不锈钢，采用生产特殊钢的常规手段可以顺利地生产出各种常用规格的板、管、带、丝、棒材以及锻件和铸件。

随着核工业、海洋工程等行业的快速发展，钢铁材料的服役环境日益复杂，一些精密零部件或特种装备可能要求材料同时具备良好的耐蚀性、抗氧化性以及力学性能，特别是核级奥氏体不锈钢要求非金属夹杂物极低，这需要设计和研发专门的奥氏体不锈钢，以满足不同的使用要求，但实际上现有的钢种无法同时满足不同的要求。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供了一种超纯核级奥氏体不锈钢大型锻件的制造方法，该制造方法通过控制钢锭的组份配比以及锻造方法，采用台阶式加热法进行加热锻造，以得到核级奥氏体不锈钢大型锻件。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种超纯核级奥氏体不锈钢大型锻件的制造方法，其特征在于所述制造方法包括以下步骤：

选用微碳铬铁、0#镍板、纯钛以及原生态废钢作为原材料并进行净化处理；

清洗炉膛和钢包；

使得净化处理后的所述原材料按照规定比例以及规定工艺获得如下质量百分比的钢锭：C≤0.08%，Si≤1.00%，Mn≤2.0%，S≤0.03%，P≤0.035%，17.0%≤Cr≤19.0%，9.0%≤Ni≤12.0%，Ti≥5*C%，Co≤0.05%，其余为Fe；所述规定比例指的是各原材料的配比，所述规定工艺指的是所述原材料依次经EF熔炼、VOD精炼以及ESR电渣重熔的工艺条件；

对所述钢锭进行强压快锻获得锻件；

对所述锻件进行固溶热处理，然后进行稳定化处理。

对所述钢锭进行强压快锻获得所述锻件的具体过程如下：

精整所述钢锭表面；

采用台阶式加热法加热所述钢锭；

完成加热且所述钢锭内部温度与表面温度相同后应用FM法强压快锻，锻造比≥3。

采用台阶式加热法加热所述钢锭的具体要求为：在20℃-560℃之间时，每小时升温≤80℃，在560℃-850℃之间时，每小时升温120℃，在850℃-1200℃之间时，每小时升温150℃，加热至1200℃后保温。