一種貨架立柱用耐腐蝕鋼及其生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種耐腐蝕鋼及其生產(chǎn)工藝，具體的說(shuō)是一種貨架立柱用耐腐蝕鋼及其生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]不銹鋼發(fā)展有近一百年的歷史，隨著不銹鋼使用領(lǐng)域的擴(kuò)大、品種不斷增加，其使用性能也在擴(kuò)展，使用質(zhì)量要求不斷提高。不銹鋼目前待解決的問(wèn)題就是如何解決隨著鉻和鉬含量的增加所引起的材料熱穩(wěn)定性和焊后以及熱加工、熱成型塑性、韌性和耐蝕性的劣化問(wèn)題。過(guò)去對(duì)不銹鋼鍛造成型組織結(jié)構(gòu)控制國(guó)內(nèi)研宄較多，但對(duì)于鍛造制坯軋制成型即鍛軋成型工藝組織晶粒度控制研宄較少。奧氏體不銹鋼具有很高的耐蝕性，良好的冷加工性和良好的韌性、塑性、焊接性和無(wú)磁性，但一般強(qiáng)度較低，抗拉強(qiáng)度和高屈服強(qiáng)度無(wú)法有效得到提尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提出一種貨架立柱用耐腐蝕鋼及其生產(chǎn)工藝，可以使不銹鋼鍛件獲得細(xì)小、完整及高位錯(cuò)密度的奧氏體組織，從而獲得良好的耐蝕性、冷加工性和韌性，同時(shí)具有較高的抗拉強(qiáng)度和高屈服強(qiáng)度。
[0004]本發(fā)明解決以上技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案:提供一種貨架立柱用耐腐蝕鋼，其特征在于:其化學(xué)成分重百分比為:C:0.18?0.3%, S1:0.6?0.8%,Mn:0.50?0.58%，Cr:8.6?
9.2%, N1:4.4 ?5.6%,Mo:0.11 ?0.32%，Nb:0.06 ?0.08%，V:0.07 ?0.09%，T1:0.015 ?0.017%，W:0.25 ?0.45%，B:0.005 ?0.023%，Al:0.007 ?0.009%, Y:0.01 ?0.05%，鑭系稀土:0.021?0.033%，余量為Fe和不可消除的雜質(zhì)；
所述鑭系稀土的組分質(zhì)量百分比為:鐘:4-11%，銪:5-10%，鋱:10-13%，釓:15-22%，鐠:12-15%，鈥:4-9%，鉺:2-10%，余量為鑭，以上各組分之和為100%。
[0005]本發(fā)明主要元素的作用及配比依據(jù)如下:
硼和稀土元素:申請(qǐng)人通過(guò)研宄發(fā)現(xiàn)，成分中加入適量的硼，硼元素可以偏聚于奧氏體晶界缺陷處，可顯著提高熱加工性能和韌性，但同時(shí)發(fā)硼的含量不能過(guò)多，超過(guò)0.007%后會(huì)形成各種對(duì)熱加工性能和韌性不利的含B析出相，但含量0.007%的硼又不足以全部偏聚于奧氏體晶界缺陷處，為了克服這一缺陷，申請(qǐng)人通過(guò)研宄發(fā)現(xiàn)，通過(guò)加入適量的稀土元素，稀土元素可以進(jìn)一步偏聚于奧氏體晶界及其它晶體缺陷處，與硼一起發(fā)揮作用，從而使奧氏體組織更為完整，晶體缺陷大大降低，熱加工性能和韌性進(jìn)一步提高，獲得了意想不到的技術(shù)效果。
[0006]鈮:軋制過(guò)程中固溶于奧氏體中的Nb和形變誘導(dǎo)析出碳氮化鈮粒子顯著提高奧氏體未再結(jié)晶溫度，Nb是獲得薄餅狀未再結(jié)晶奧氏體的最有效元素，固溶于奧氏體的Nb還能夠提高淬透性，回火過(guò)程中沉淀析出的碳氮化鈮粒子具有沉淀強(qiáng)化作用，由于稀土元素的存在，防止破壞稀土元素的作用，Nb含量應(yīng)控制在0.06?0.08%，低于0.06%鈮的上述作用不明顯，高于0.08，則妨礙稀土元素的修補(bǔ)作用。
[0007]鈦:本發(fā)明中加入少量Ti是為了形成納米級(jí)尺寸的TiN粒子，可以細(xì)化鑄坯加熱過(guò)程中奧氏體晶粒；Ti含量應(yīng)控制在0.015?0.017%，低于0.015%所形成TiN數(shù)量較少，細(xì)化晶粒作用很小；Ti含量較高將形成微米級(jí)尺寸的液析TiN，不僅不能起到細(xì)化晶粒作用，而且對(duì)鑄件韌性有害。
[0008]本發(fā)明的進(jìn)一步限定技術(shù)方案，前述的貨架立柱用耐腐蝕鋼，所述雜質(zhì)的總含量(0.1%，其中，P 彡 0.015%、S 彡 0.008%、H 彡 0.003%、O 彡 0.001%。
[0009]前述的貨架立柱用耐腐蝕鋼，其化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為:C:0.18%，Si:0.6%，Mn:0.508%，Cr:8.6%，N1:4.4%，Mo:0.11%，Nb:0.068%，V:0.07%，T1:0.015%，W:0.25%，B:0.015%，Al:0.007%，Y:0.01%，鑭系稀土:0.021%，余量為Fe和不可消除的雜質(zhì)；
所述鑭系稀土的組分質(zhì)量百分比為:鈰:4%，銪:5%，鋱:10%，釓:15%，鐠:12%，鈥:4%，鉺:2%，余量為鑭，以上各組分之和為100%。
[0010]前述的貨架立柱用耐腐蝕鋼，其化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為:C:0.23%，Si:0.7%，Mn:0.55%，Cr:8.8%，N1:4.6%，Mo:0.22%，Nb:0.07%，V:0.08%，T1:0.016%，W:0.35%，B:0.019%，Al:0.008%，Y:0.04%，鑭系稀土:0.026%，余量為Fe和不可消除的雜質(zhì)；
所述鑭系稀土的組分質(zhì)量百分比為:鈰:8%，銪:8%，鋱:11%，釓:18%，鐠:14%，鈥:6%，鉺:7%，余量為鑭，以上各組分之和為100%。
[0011]前述的貨架立柱用耐腐蝕鋼，其化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為:C:0.3%，S1:0.8%，Mn:0.58%, Cr:9.2%, N1:5.6%, Mo:0.32%，Nb:0.08%，V:0.09%，T1:0.017%, W:0.45%，B:0.023%，Al:0.009%，Y:0.05%，鑭系稀土:0.033%，余量為Fe和不可消除的雜質(zhì)；
所述鑭系稀土的組分質(zhì)量百分比為:鈰:11%，銪:10%，鋱:13%，釓:22%，鐠:15%，鈥:9%，鉺:10%，余量為鑭，以上各組分之和為100%。
[0012]一種貨架立柱用耐腐蝕鋼的生產(chǎn)工藝，按以下工序進(jìn)行:
該生產(chǎn)方法包括如下工序:
冶煉工藝:采用轉(zhuǎn)爐冶煉，通過(guò)頂吹，充分脫碳；采用RH或VD真空脫氣處理以及LF處理，降低有害元素O、N、H、S和P含量，進(jìn)行微合金化，然后鑄坯，鋼坯的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)符合:C:0.18 ?0.3%，Si:0.6 ?0.8%，Mn:0.50 ?0.58%，Cr:8.6 ?9.2%，Ni:
4.4 ?5.6%, Mo:0.11 ?0.32%，Nb:0.06 ?0.08%，V:0.07 ?0.09%，T1:0.015 ?0.017%，W:0.25 ?0.45%，B:0.015 ?0.023%，Al:0.007 ?0.009%, Y:0.01 ?0.05%，鑭系稀土:0.021?0.033%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；
軋制工藝:采用控軋控冷工藝，乳前連鑄坯加熱溫度介于1200°C?1250°C之間，采用奧氏體再結(jié)晶區(qū)和奧氏體未再結(jié)晶區(qū)兩階段控制軋制，粗軋每道次壓下率15?20%，粗軋終軋溫度1000?1050°C，粗軋成2.5?3.5倍成品厚度的中間坯；精軋開(kāi)軋溫度為850?900°C，乳后采用層流冷卻，終冷溫度650?700°C，冷卻速率5?10°C /s，隨后空冷；
熱處理工藝:將空冷后的鋼板再進(jìn)行加熱，加熱溫度在Ac3之上30?50°C進(jìn)行奧氏體相區(qū)淬火處理，淬火溫度在900?930 °C，淬火保溫時(shí)間為2min/mmX板厚，淬火后鋼板獲得了均勻淬火板條狀馬氏體，原始奧氏體晶粒細(xì)小，淬火后在530?600°C回火，回火保溫時(shí)間為 2min/mmX 板厚 +60min。
[0013]前述貨架立柱用耐腐蝕鋼的生產(chǎn)工藝，按以下工序進(jìn)行: 該生產(chǎn)方法包括如下工序:
冶煉工藝:采用轉(zhuǎn)爐冶煉，通過(guò)頂吹，充分脫碳；采用RH或VD真空脫氣處理以及LF處理，降低有害元素O、N、H、S和P含量，進(jìn)行微合金化，然后鑄坯，鋼坯的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)符合:C:0.18%，Si:0.6%，Mn:0.508%，Cr:8.6%，Ni:4.4%，Mo:0.11%，Nb:0.068%，V:0.07%，Ti:0.015%，W:0.25%，B:0.015%，Al:0.007%，Y:0.01%，鑭系稀土:0.021%，余量為 Fe及不可避免的雜質(zhì)；
軋制工藝:采用控軋控冷工藝，乳前連鑄坯加熱溫度1200°C，采用奧氏體再結(jié)晶區(qū)和奧氏體未再結(jié)晶區(qū)兩階段控制軋制，粗軋每道次壓下率15%，粗軋終軋溫度1000°C，粗軋成2.5倍成品厚度的中間坯；精軋開(kāi)軋溫度為850°C，軋后采用層流冷卻，終冷溫度650°C，冷卻速率5°C /s，隨后空冷；
熱處理工藝:將空冷后的鋼板再進(jìn)行加熱，加熱溫度在Ac3之上30°C進(jìn)行奧氏體相區(qū)淬火處理，淬火溫度在900°C，淬火保溫時(shí)間為2min/mmX板厚，淬火后鋼板獲得了均勻淬火板條狀馬氏體，原始奧氏體晶粒細(xì)小，淬火后在530°C回火，回火保溫時(shí)間為2min/mmX板厚 +60min。
[0014]進(jìn)一步的，前述貨架立柱用耐腐蝕鋼的生產(chǎn)工藝，按以下工序進(jìn)行:
該生產(chǎn)方法包括如下工序:
冶煉工藝:采用轉(zhuǎn)爐冶煉，通過(guò)頂吹，充分脫碳；采用RH或VD真空脫氣處理以及LF處理，降低有害元素O、N、H、S和P含量，進(jìn)行微合金化，然后鑄坯，鋼坯的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)符合:C:0.23%，Si:0.7%，Mn:0.55%，Cr:8.8%，Ni:4.6%，Mo:0.22%，Nb:0.07%，V:0.08%，Ti:0.016%，W:0.35%，B:0.019%，Al:0.008%，Y:0.04%，鑭系稀土:0.026%，余量為 Fe及不可避免的雜質(zhì)；
軋制工藝:采用控軋控冷工藝，乳前連鑄坯加熱溫度1230°C，采用奧氏體再結(jié)晶區(qū)和奧氏體未再結(jié)晶區(qū)兩階段控制軋制，粗軋每道次壓下率18%，粗軋終軋溫度1030°C，粗軋成2.8倍成品厚度的中間坯；精軋開(kāi)軋溫度為860°C，軋后采用層流冷卻，終冷溫度680°C，冷卻速率8°C /s，隨后空冷；
熱處理工藝:將空冷后的鋼板再進(jìn)行加熱，加熱溫度在Ac3之上45°C進(jìn)行奧氏體相區(qū)淬火處理，淬火溫度在920°C