一种含重稀土双相不锈钢及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110079744A(43)申请公布日2019.08.02(21)申请号201910398507.X(22)申请日2019.05.14(71)申请人东南大学地址211102江苏省南京市江宁区东南大学路2号(72)发明人涂益友袁孟琪王畅蒋建清(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人柏尚春(51)Int.Cl.C22C38/44(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/02(2006.01)C22C33/06(2006.01)权利要求书2页说明书7页(54)发明名称一种含重稀土双相不锈钢及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种含重稀土双相不锈钢及其制备方法，该合金按重量百分比包括锰≤1.2％、硅≤0.8％、铬24.0～26.0％、镍6.0～8.0％、钼3.0～5.0％、氮0.24～0.32％、重稀土元素0.01～0.3％、余量为铁。其制备方法如下：1)按照配比称取纯铁合金、电解镍、金属铬、钼条、氮化铬铁、锰铁、硅铁放入冶炼炉中，抽真空、升温熔炼；2)材料熔清后，在1560～1600℃条件下加入铁-重稀土中间合金，搅拌均匀后静置得到钢液；3)将钢液灌注入模具中进行铸锭浇铸。该含重稀土双相不锈钢具有屈服强度高、点腐蚀系数高、以及耐湿H2S腐蚀的能力。CN110079744ACN110079744A权利要求书1/2页1.一种含重稀土双相不锈钢，其特征在于：该含重稀土双相不锈钢按重量百分比包含以下组分：2.如权利要求1所述的一种含重稀土双相不锈钢，其特征在于：所述的含重稀土双相不锈钢按重量百分比还包含以下组分：碳≤0.03％，硫≤0.01％，磷≤0.02％。3.如权利要求1所述的一种含重稀土双相不锈钢，其特征在于：所述的重稀土元素为镱或铒中的一种或两种。4.一种如权利要求1～3任一所述的含重稀土双相不锈钢的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：1)按照配比称取纯铁合金、电解镍、金属铬、钼条、氮化铬铁、锰铁、硅铁放入冶炼炉中，抽真空至<1.0×10-3Pa，升温熔炼；2)步骤1)中的材料熔清后，控制温度在1560～1600℃，按比例加入铁-重稀土中间合金，搅拌均匀后静置得到钢液；3)将钢液灌注入模具中进行铸锭浇铸，得到含重稀土双相不锈钢。5.如权利要求4所述的一种含重稀土双相不锈钢的制备方法，其特征在于：所述纯铁合金中含铁>99wt％；电解镍中含镍>99wt％；金属铬中为含铬>99wt％；钼条中含钼>99wt％；氮化铬铁中含铬≥60wt％，含氮≥5.0wt％，其余为Fe；锰铁含锰75～80wt％，其余为铁；硅铁含硅87～95wt％，其余为铁。6.如权利要求4所述的一种含重稀土双相不锈钢的制备方法，其特征在于：步骤1)所述的冶炼炉是炉衬为中性材料的真空中频感应炉。7.如权利要求4所述的一种含重稀土双相不锈钢的制备方法，其特征在于：步骤2)所述的搅拌均匀后静置得到钢液中，静置时间为5～30min。8.如权利要求4所述的一种含重稀土双相不锈钢的制备方法，其特征在于：所述的铁-重稀土中间合金由铁和稀土元素组成，包括铁-镱中间合金或铁-铒中间合金中的一种或者两种。9.如权利要求8所述的一种含重稀土双相不锈钢的制备方法，其特征在于：所述的铁-2CN110079744A权利要求书2/2页镱中间合金中含镱9.5～10.5wt％；铁-铒中间合金中含铒9.5～10.5wt％。3CN110079744A说明书1/7页一种含重稀土双相不锈钢及其制备方法技术背景[0001]本发明涉及一种含重稀土双相不锈钢及其制备方法，属于钢铁冶金材料制备技术领域。背景技术[0002][0003]超级双相不锈钢无缝管，与常规奥氏体不锈钢管相比，其屈服强度提高一倍，点腐蚀系数提高一倍，而热线膨胀系数与碳钢接近，具有更好的结构设计匹配性，是海洋工程用耐蚀管材的最佳选择，主要用于石油化工、海洋平台、盐化工、煤液化等产业的关键耐蚀部位。[0004]近年来，随着石油和天然气产品的不断开采，抗湿H2S腐蚀管线钢越来越受到油田企业的认可和欢迎。主要是因为在油气田内往往含有大量的H2S气体，其对管线管腐蚀极其严重，而抗酸性无缝管线管的研制与使用有效地抑制和延缓了腐蚀开裂的发生，大大延长了管线管的使用寿命，避免了由于管线破裂造成的经济损失和人身伤害。在富含H2S的油、气环境中，受腐蚀产生的氢进入钢内生成裂纹称为氢致开裂(HIC)。HIC产生的机理，一般认为是H2S溶于水形成的溶液与管壁金属通过电化学反应产生的氢原子通过金属表面，深入管体内部，在金属内部缺陷处聚集结合成氢分子，氢分子体积增大20倍产生巨大的内应力所致。当氢浓度很高时，显微缺陷处的氢压力可以超过材料的抗