專(zhuān)利名稱(chēng)：航空器及其超低溫系統(tǒng)用不銹鋼管所用的不銹鋼及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及不銹鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種航空器及其超低溫系統(tǒng)用不銹鋼管所用不銹鋼及制備方法。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，航空器及其超低溫系統(tǒng)經(jīng)常需要使用到不銹鋼管，而目前大量使用的鎳5鋼只能在-156°C的條件下使用，不能滿足一些超低溫系統(tǒng)，如天然氣的貯存系統(tǒng)-196°C條件下使用，甚至更低的溫度條件下使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之一在于提供一種能在-253°C的超低溫的情況下，具有很高的強(qiáng)度和韌性，同時(shí)也具有很好的高溫性能的不銹鋼。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之二在于提供上述不銹鋼的制備方法。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種航空器及其超低溫系統(tǒng)用不銹鋼管所用的不銹鋼，其含如下質(zhì)量百分比成分:C :0. 04% 以下、Mn 8. 00% 10. 00%, Si :1. 00% 以下、P :0. 03% 以下、Cr :19. 00% 21. 00%,Ni 5. 5%~ 7. 5% Mo :0. 75% 以下、Co :075% 以下、N :0. 15% 0. 40%，剩余部分為鐵。上述不銹鋼的制備方法依次包括如下步驟1)熔煉，2)電渣重熔，幻鍛造；1)熔煉用上述比例的原料先投放Ni、CrJe至真空感應(yīng)爐內(nèi)，在1600 1650°C下熔煉熔化后，加純Co熔化結(jié)束后，再加Mn、Mo ；待熔化結(jié)束后，取樣分析，并脫氧造渣，脫氧造渣時(shí)降低鋼溫，鋼溫控制在1520 1550°C，待分析結(jié)果符合要求后，精煉至渣白，提高出鋼溫度至1580°C，并澆注出鋼至鋼包，鋼水澆注溫度控制在1480 1500°C，得到電渣棒；2)電漁重熔A、首先根據(jù)鋼的冶煉成分，在電渣重熔前，進(jìn)行還原渣或氧化渣的制作，所述還原渣或氧化渣是由鋁粉、石灰、鋁氧粉、鎂粉、螢石粉、鈦白粉按不同比例配制成渣料；B、電渣棒熔化先向電渣爐內(nèi)加入步驟1)制備的電渣棒，裝好結(jié)晶器，加好引弧劑，通入電壓42V，電流為2200 ^OOA,引弧和加入上述還原渣或氧化渣，將還原渣或氧化渣熔化在電爐中，待還原渣或氧化渣熔化后，穩(wěn)定以上電流，進(jìn)入熔化狀態(tài)，將電渣棒熔化， 等結(jié)晶器鋼液到設(shè)定區(qū)域后停電，自然冷卻10小時(shí)后，脫模形成Φ360πιπι Φ500πιπι圓錠；3)鍛造在小于871°C的情況下，將上述Φ360πιπι Φ500mm圓錠裝入加熱爐，然后用1.5 小時(shí)將爐溫升至至1204°C 士 10°C，保溫1小時(shí)，然后半小時(shí)內(nèi)降溫至927°C，鍛造開(kāi)坯形成 Φ 60mm Φ 75mm的圓鋼。
采用上述技術(shù)方案制備的不銹鋼的抗拉強(qiáng)度在979 1117Mpa，屈服強(qiáng)度大于 827Mpa，延伸率為20%。其鋼的奧氏體非常穩(wěn)定，即使經(jīng)過(guò)60%的冷加工，仍能保持無(wú)磁的特征，它具有良好的強(qiáng)韌度和耐腐蝕性能，室溫時(shí)的強(qiáng)度是一般奧氏體不銹鋼304、321、316 的兩倍，該鋼具有良好的工藝性、耐腐蝕性和抗高溫氧化能力，并在-253°C的超低溫的情況下，具有很高的強(qiáng)度和韌性，同時(shí)也具有很好的高溫性能，此鋼種廣泛應(yīng)用在航空和低溫系統(tǒng)的抗高溫氧化部件和無(wú)磁的部件。
具體實(shí)施例方式下面，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地說(shuō)明。在本說(shuō)明書(shū)中，表示鋼的組成的“ ％ ”，只要沒(méi)有特別說(shuō)明，就是“質(zhì)量％”本發(fā)明適用于航空器及其超低溫系統(tǒng)用不銹鋼管所用的不銹鋼，其含如下質(zhì)量百分比成分:C :0. 04% 以下、Mn 8. 00 % ~ 10. 00%, Si :1. 00% 以下、P :0. 03% 以下、 Cr 19. 00% 21. 00%、Ni :5. 5% 7. 5% Mo :0. 75% 以下、Co :075% 以下、N :0. 15% 0. 40%，剩余部分為鐵。上述不銹鋼的制備方法依次包括如下步驟1)熔煉，2)電渣重熔，幻鍛造；1)熔煉用上述比例的原料先投放Ni、CrJe至真空感應(yīng)爐內(nèi)，在1600 1650°C下熔煉熔化后，加純Co熔化結(jié)束后，再加Mn、Mo ；待熔化結(jié)束后，取樣分析，并脫氧造渣，脫氧造渣時(shí)降低鋼溫，鋼溫控制在1520 1550°C，待分析結(jié)果符合要求后，精煉至渣白，提高出鋼溫度至1580°C，并澆注出鋼至鋼包，鋼水澆注溫度控制在1480 1500°C，得到電渣棒；2)電渣重熔A、首先根據(jù)鋼的冶煉成分，在電渣重熔前，進(jìn)行還原渣或氧化渣的制作，所述還原渣或氧化渣是由鋁粉、石灰、鋁氧粉、鎂粉、螢石粉、鈦白粉按不同比例配制成渣料；B、電渣棒熔化先向電渣爐內(nèi)加入步驟1)制備的電渣棒，裝好結(jié)晶器，加好引弧劑，通入電壓42V，電流為2200 ^OOA,引弧和加入上述還原渣或氧化渣，將還原渣或氧化渣熔化在電爐中，待還原渣或氧化渣熔化后，穩(wěn)定以上電流，進(jìn)入熔化狀態(tài)，將電渣棒熔化， 等結(jié)晶器鋼液到設(shè)定區(qū)域后停電，自然冷卻10小時(shí)后，脫模形成Φ360πιπι Φ500πιπι圓錠；3)鍛造在小于871°C的情況下，將上述Φ360πιπι Φ500πιπι圓錠裝入加熱爐，然后用1. 5 小時(shí)將爐溫升至至1204°C 士 10°C，保溫1小時(shí)，然后半小時(shí)內(nèi)降溫至927°C，鍛造開(kāi)坯形成 Φ 60mm Φ 75mm的圓鋼。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種航空器及其超低溫系統(tǒng)用不銹鋼管所用的不銹鋼，其特征在于，含如下質(zhì)量百分比成分:C :0. 04% 以下、Mn 8. 00 % ~ 10. 00%, Si :1. 00% 以下、P :0. 03% 以下、 Cr 19. 00% 21. 00%、Ni :5. 5% 7. 5% Mo :0. 75% 以下、Co :075% 以下、N :0. 15% 0. 40%，剩余部分為鐵。
2.一種如權(quán)利要求1所述的不銹鋼的制備方法，其特征在于，依次包括如下步驟1)熔煉，2)電渣重熔，⑴鍛造；1)熔煉用上述比例的原料先投放Ni、Cr、Fe至真空感應(yīng)爐內(nèi)，在1600 1650°C下熔煉熔化后，加純Co熔化結(jié)束后，再加Mn、Mo;待熔化結(jié)束后，取樣分析，并脫氧造渣，脫氧造渣時(shí)降低鋼溫，鋼溫控制在1520 1550°C，待分析結(jié)果符合要求后，精煉至渣白，提高出鋼溫度至 1580°C，并澆注出鋼至鋼包，鋼水澆注溫度控制在1480 1500°C，得到電渣棒；2)電渣重熔A、首先根據(jù)鋼的冶煉成分，在電渣重熔前，進(jìn)行還原渣或氧化渣的制作，所述還原渣或氧化渣是由鋁粉、石灰、鋁氧粉、鎂粉、螢石粉、鈦白粉按不同比例配制成渣料；B、電渣棒熔化先向電渣爐內(nèi)加入步驟1)制備的電渣棒，裝好結(jié)晶器，加好引弧劑，通入電壓42V，電流為2200 ^OOA,引弧和加入上述還原渣或氧化渣，將還原渣或氧化渣熔化在電爐中，待還原渣或氧化渣熔化后，穩(wěn)定以上電流，進(jìn)入熔化狀態(tài)，將電渣棒熔化，等結(jié)晶器鋼液到設(shè)定區(qū)域后停電，自然冷卻10小時(shí)后，脫模形成Φ360πιπι Φ500πιπι圓錠；3)鍛造在小于871°C的情況下，將上述Φ360mm Φ500mm圓錠裝入加熱爐，然后用1. 5小時(shí)將爐溫升至至1204°C 士 10°C，保溫1小時(shí)，然后半小時(shí)內(nèi)降溫至927°C，鍛造開(kāi)坯形成 Φ 60mm Φ 75mm的圓鋼。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的一種航空器及其超低溫系統(tǒng)用不銹鋼管所用的不銹鋼，其含如下質(zhì)量百分比成分C0.04％以下、Mn8.00％～10.00％、Si1.00％以下、P0.03％以下、Cr19.00％～21.00％、Ni5.5％～7.5％Mo0.75％以下、Co075％以下、N0.15％～0.40％，剩余部分為鐵。采用上述技術(shù)方案制備的不銹鋼的抗拉強(qiáng)度在979～1117MPa，屈服強(qiáng)度大于827MPa，延伸率為20％。本發(fā)明的不銹鋼的奧氏體非常穩(wěn)定，即使經(jīng)過(guò)60％的冷加工，仍能保持無(wú)磁的特征，它具有良好的強(qiáng)韌度和耐腐蝕性能，室溫時(shí)的強(qiáng)度是一般奧氏體不銹鋼304、321、316的兩倍，該鋼具有良好的工藝性、耐腐蝕性和抗高溫氧化能力，并在-253℃的超低溫的情況下，具有很高的強(qiáng)度和韌性，同時(shí)也具有很好的高溫性能，此鋼種廣泛應(yīng)用在航空和低溫系統(tǒng)的抗高溫氧化部件和無(wú)磁的部件。本發(fā)明還公開(kāi)了該不銹鋼的制備方法。
文檔編號(hào)C22C38/58GK102337484SQ20111027966
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者張健, 王路健 申請(qǐng)人:上海尊馬不銹鋼制管有限公司