20世纪50年代,瑞典的阿维斯塔钢首次生产出了用于特殊环境下的含6%钼不锈钢。其主要合金含量为: 16.5%Cr-30%Ni-6%Mo,这也就是后来254SMO的雏形。美国也于七十年代初期研制出了AL-6X。其主要合金含量为: 20%Cr-25%Ni-6%Mo。这一钢种的主要用途是电厂中用海水冷却的薄壁冷凝管道。高的合金含量使这种不锈钢容易产生金属中间相的析出, 因此妨碍了厚壁型材或管材的制造。
七十年代初AOD技术革新使合金元素的添加过程得到了更好的控制,特别的氮的添加和控制,有害量元素的过程也得到了很大的改进,这些均为制造更高合金化的超级奥氏体不锈钢打下了基础。
超级奥氏体不锈钢的前世今生
发布时间:2018-05-29 14:16 点击率:242在20世纪30年代起,为了提高抗酸腐蚀,尤其是抗硫酸腐蚀的能力,奥氏体不锈钢中的钼、铬含量不断,并逐渐开发出超级奥氏体不锈钢。
在法国和瑞典, 人们开发了含20%Cr-25%Ni-4.5%Mo-1.5%Cu的合金, 并被命名为904L。而在美国则按相似的方法研制出了含20%Cr-30% Ni-2.5%Mo-3.5%Cu的20号合金。20号合金与904L的开发为超级奥氏体不锈钢的发展奠定了基础。
20世纪50年代,瑞典的阿维斯塔钢首次生产出了用于特殊环境下的含6%钼不锈钢。其主要合金含量为: 16.5%Cr-30%Ni-6%Mo,这也就是后来254SMO的雏形。美国也于七十年代初期研制出了AL-6X。其主要合金含量为: 20%Cr-25%Ni-6%Mo。这一钢种的主要用途是电厂中用海水冷却的薄壁冷凝管道。高的合金含量使这种不锈钢容易产生金属中间相的析出, 因此妨碍了厚壁型材或管材的制造。
七十年代初AOD技术革新使合金元素的添加过程得到了更好的控制,特别的氮的添加和控制,有害量元素的过程也得到了很大的改进,这些均为制造更高合金化的超级奥氏体不锈钢打下了基础。
1976瑞典阿维斯塔钢铁有限公司研制出一种新型的含6%Mo不锈钢,即Avesta254SMO, 同时还获得了 。由于氮的加入使得金属中间相的沉淀变得更加缓慢, 因此有利于较厚材料的生产, 如中厚板和厚壁管材。同时, 它的抗腐蚀性和机械性能也得到了很大的提高。含6%Mo超级奥氏体不锈钢的共同特点就是它们都具有非常高的抗点蚀和抗缝隙腐蚀能力。因此, 一直广泛地应用于海上及脱盐工业、海水处理、烟气脱硫等装置中。Avesta 254SMO的出现, 标志着6Mo超级奥氏体不锈钢工业化和商业化的开始。
随着我国经济建设的快速发展,不锈钢钢管的消费量不断增加,不锈钢无缝钢管的需求量日趋扩大,市场前景看好。不锈钢具有优异的耐蚀性、成型性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点,在重工业、轻工业、生活用品行业以及建筑装饰等行业中得到广泛应用。Φ89mm以下300系列奥氏体不锈钢无缝钢管因其具有良好的综合性能,在锅炉、石化行业中得到大量使用。特别是在锅炉行业中作为热交换器的重要母材来使用。
自Φ89mm以下300系列不锈钢无缝钢管国产化以来,涌现出大量的生产加工企业,主要包括江苏武进不锈钢股份有限公司、浙江久立特材科技股份有限公司以及攀钢集团江油长城特殊钢有限公司等;主要的生产工艺路线有:“穿孔+多道次冷轧(拔)”或“挤压+多道次冷轧(拔)”。因每道次变形量有限,要制成成品常需要多道次的冷轧或冷拔。由于不锈钢的冷加工硬化和表面质量等原因,在进行每道次的冷轧或冷拔前,需进行退火热处理、酸洗、润滑等一系列处理。繁杂的工序带来生产流程长、生产周期长、产量低、成材率低、成本高以及酸洗污染环境等问题。
在生产奥氏体不锈钢无缝钢管时存在以下技术难点:
(1)确定不锈钢钢管坯料加热工艺制定有一定难度。不锈钢加热温度范围窄,其导热率与碳钢差别也较大。在加热制度设计上,为保证加热质量,必须将加热速度控制在合理的范围之内。而在高温时,过长的高温保温时间和过高的保温温度易导致坯料晶粒组织产生δ铁素体以及出现晶粒长大严重现象,从而造成钢管内表面缺陷。
(2)变形工艺参数设定需重新选择,明显不同于碳钢钢管。与碳钢钢管相比,不锈钢钢管具有变形抗力大、热膨胀系数大、低温段热导率低、宽展大、易黏钢的特点,在穿孔、定(减)径工艺参数的设定上与碳钢钢管有明显差异。
(3)不锈钢钢管在线水冷热处理技术需要确立。在线水冷不同于离线固溶,在线水冷不需再次对钢管进行加热,如何利用变形余热进行在线处理,保证钢管的力学性能可满足后续加工要求。
攀钢集团成都钢钒有限公司为达到局部以热代冷、简化工序、降低成本、缩短生产周期的目的,通过生产工艺优化、创新,开发出一种在热轧机组进行轧制和在线水冷的工艺,直接生产出接近终冷轧成品尺寸的不锈钢无缝钢管坯料。
设计开发的“热轧(穿孔+定径)+在线水冷”生产Φ89mm以下不锈钢无缝钢管坯料生产工艺,可减少中间冷轧(拔)道次,极大地简化工艺流程。
采用在线水冷热处理,将不锈钢无缝钢管坯料的入水温度控制在920~950℃,可有效保证各方面性能满足后续冷加工要求,能够实现代替离线固溶的目的。
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