熱鍛造用不銹鋼和用于該鋼的熱鍛造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及大尺寸部件的熱鍛造用不銹鋼。
【背景技術(shù)】
[0002] 存在生產(chǎn)不僅具有耐腐蝕性和強(qiáng)機(jī)械性能尤其在高溫下具有耐腐蝕性和強(qiáng)機(jī)械 性能，而且也具有良好的超聲可檢測性的大尺寸金屬部件的需求。
[0003] 超聲滲透性非常依賴于晶粒尺寸。如果此微結(jié)構(gòu)特征變得過大，則滲透性消失，并 且不能再檢測到部件中可能含有的一些缺陷。此外，如果晶粒尺寸變得過大，則拉伸機(jī)械性 能變差。
[0004] 例如，核反應(yīng)堆鍋爐含有尺寸大且?guī)缀涡螤顝?fù)雜的部件。這些部件可以是例如具 有非常寬的直徑且設(shè)置有分支點的主要冷卻回路的管狀分支。
[0005] 通過對重量為幾十噸的鋼鑄錠進(jìn)行熱鍛造并然后機(jī)械加工該鍛造件，能夠獲得大 尺寸的部件。
[0006] 不過，這些部件的熱鍛造需要將鑄錠保持在高溫下很長一段時間，其可能會持續(xù) 數(shù)天。這會通過使晶粒過度增大而影響鋼的微結(jié)構(gòu)。由此不利于部件的機(jī)械性能及其對超 聲檢測的適用性。
[0007] 在整個熱鍛造過程中，難以控制這些方面。在一天或多天的熱鍛造之后，并且在極 長的機(jī)械加工步驟之后，制造結(jié)束時進(jìn)行檢測的部件與規(guī)格的任何不一致都會導(dǎo)致部件被 丟棄，這意味著大的損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的之一是通過熱鍛造制造不銹鋼部件，這些部件具有良好的超聲可檢 測性。
[0009] 為了達(dá)到這個目的，本發(fā)明提出一種熱鍛造用微合金化的奧氏體的不銹鋼，以 wt %計具有以下組成：
[0010] 16. 0%^ Cr ^ 25.0% ；
[0011] 8. 0%^ Ni ^ 25.0% ；
[0012] 痕量彡 Mo 彡 6.0%;
[0013] 痕量彡 C 彡 0.08%;
[0014] 痕量彡 Si 彡 1.0%;
[0015] 痕量彡 Mn 彡 3.0%;
[0016] 痕量彡 P 彡 0.045%;
[0017] 痕量彡 S 彡 0.035%;
[0018] 痕量彡 Cu 彡 2.0%;
[0019] 痕量彡N彡0? 2% ;
[0020] 痕量彡V彡0.3%;
[0021] 痕量彡 Ti 彡 0.3%;
[0022] 痕量彡 B 彡 0.005%;
[0023] 痕量彡W彡3.0%;
[0024] 0. 015%^ Nb ^ 0. 100%,
[0025] 其余為鐵和不可避免的制造雜質(zhì)。
[0026] 根據(jù)其它實施方式，所述鋼包括單獨使用或任何技術(shù)上可能的組合使用的一個或 多個以下特征：
[0027] 鈮（Nb)含量為0.030wt%以上，尤其為0.035wt%以上；
[0028] 鈮（Nb)含量小于0? 050wt %，尤其為0? 045wt %以下；
[0029] 碳（C)含量小于0? 05wt %，優(yōu)選為0? 02wt %以下；
[0030] 鉻（Cr)含量小于 23wt% ;
[0031] 磷⑵含量為0.04wt%以下，和/或硫⑶含量為0.03wt%以下；
[0032] 氮（N)含量為0? Iwt %以下；
[0033] 所述鋼以wt%計具有以下組成：
[0034] 16. 0%^ Cr ^ 25.0% ；
[0035] 8. 0%^ Ni ^ 25.0% ；
[0036] 痕量彡 Mo 彡 6. 0% ;
[0037] 痕量彡 C 彡 0.08%;
[0038] 痕量彡 Si 彡 1.0%;
[0039] 痕量彡 Mn 彡 3. 0% ;
[0040] 痕量彡 P 彡 0? 04% ;
[0041] 痕量彡 S 彡 0.03%;
[0042] 痕量彡 Cu 彡 2.0%;
[0043] 痕量彡N彡0? 1% ;
[0044] 痕量彡V彡0.3%;
[0045] 痕量彡 Ti 彡 0.3%;
[0046] 痕量彡 B 彡 0.005%;
[0047] 痕量彡W彡3.0%;
[0048] 0. 015%^ Nb ^ 0. 100%,
[0049] 其余為鐵和不可避免的制造雜質(zhì)；
[0050] 所述鋼以wt%計具有以下組成：
[0051] 17. 0%^ Cr ^ 19.0% ；
[0052] 8. 0%^ Ni ^ 10.0% ；
[0053] 痕量彡 Mo 彡 6.0%;
[0054] 痕量彡 C 彡 0.08%;
[0055] 痕量彡 Si 彡 1.0%;
[0056] 痕量彡 Mn 彡 2. 0% ;
[0057] 痕量彡 P 彡 0.04%;
[0058] 痕量彡 S 彡 0.03%;
[0059] 痕量彡 Cu 彡 2.0%;
[0060] 痕量彡N彡0? 1% ;
[0061] 痕量彡V彡0? 3% ;
[0062] 痕量彡 Ti 彡 0.3%;
[0063] 痕量彡 B 彡 0.005%;
[0064] 痕量彡W彡3.0%;
[0065] 0. 015%^ Nb ^ 0. 100% ；
[0066] 其余為鐵和不可避免的制造雜質(zhì)；
[0067] 所述鋼以wt%計具有以下組成：
[0068] 18. 0%^ Cr ^ 20.0% ；
[0069] 8. 0%^ Ni ^ 12.0% ；
[0070] 痕量彡 Mo 彡 6.0%;
[0071] 痕量彡 C 彡 0.03%;
[0072] 痕量彡 Si 彡 1.0%;
[0073] 痕量彡 Mn 彡 2.0%;
[0074] 痕量彡 P 彡 0.04%;
[0075] 痕量彡 S 彡 0.03%;
[0076] 痕量彡 Cu 彡 2.0%;
[0077] 痕量彡N彡0.1%;
[0078] 痕量彡V彡0.3%;
[0079] 痕量彡 Ti 彡 0.3%;
[0080] 痕量彡 B 彡 0? 005% ;
[0081] 痕量彡W彡3.0%;
[0082] 0. 015%^ Nb ^ 0. 100%,
[0083] 其余為鐵和不可避免的制造雜質(zhì)；
[0084] 所述鋼以wt%計具有以下組成：
[0085] 16. 0%^ Cr ^ 18.0% ；
[0086] 10. 0%^ Ni ^ 12. 5% ；
[0087] 2. 0%^ Mo ^ 2. 5% ；
[0088] 痕量彡 C 彡 0.08%;
[0089] 痕量彡 Si 彡 1.0%;
[0090] 痕量彡 Mn 彡 2. 0% ;
[0091] 痕量彡 P 彡 0.04%;
[0092] 痕量彡 S 彡 0.03%;
[0093] 痕量彡 Cu 彡 2.0%;
[0094] 痕量彡N彡0.2%;
[0095] 痕量彡V彡0.3%;
[0096] 痕量彡 Ti 彡 0.3%;
[0097] 痕量彡 B 彡 0.005%;
[0098] 痕量彡W彡3.0%;
[0099] 0. 015%^ Nb ^ 0. 100%,
[0100] 其余為鐵和不可避免的制造雜質(zhì)；
[0101] 所述鋼以wt%計具有以下組成：
[0102] 16. 0%^ Cr ^ 18. 0% ；
[0103] 10. 0%^ Ni ^ 14. 0% ；
[0104] 2. 0%^ Mo ^ 3. 0% ；
[0105] 痕量彡 C 彡 0.02%;
[0106] 痕量彡 Si 彡 1.0%;
[0107] 痕量彡 Mn 彡 2.0%;
[0108] 痕量彡 P 彡 0.04%;
[0109] 痕量彡 S 彡 0.03%;
[0110] 痕量彡 Cu 彡 2.0%;
[0111] 痕量彡N彡0? 1% ;
[0112] 痕量彡V彡0? 3% ;
[0113] 痕量彡 Ti 彡 0.3%;
[0114] 痕量彡 B 彡 0.005%;
[0115] 痕量彡W彡3.0%;
[0116] 0. 015%^ Nb ^ 0. 100%,
[0117] 其余為鐵和制造雜質(zhì)；
[0118] 所述鋼以wt%計具有以下組成：
[0119] 19. 0%^ Cr ^ 23. 0% ；
[0120] 23. 0%^ Ni ^ 25. 0% ；
[0121] 4. 0%^ Mo ^ 5. 0% ；
[0122] 痕量彡 C 彡 0.02%;
[0123] 痕量彡 Si 彡 1.0%;
[0124] 痕量彡 Mn 彡 2.0%;
[0125] 痕量彡 P 彡 0.045%;
[0126] 痕量彡 S 彡 0.035%;
[0127] I. 0%^ Cu ^ 2. 0% ；
[0128] 痕量彡N彡0? 1% ;
[0129] 痕量彡V彡0? 3% ;
[0130] 痕量彡 Ti 彡 0.3%;
[0131] 痕量彡 B 彡 0.005%;
[0132] 痕量彡W彡3.0%;
[0133] 0. 015%^ Nb ^ 0. 100%,
[0134] 其余為鐵和不可避免的制造雜質(zhì)。
[0135] 本發(fā)明還涉及一種用于熱鍛造由如上述限定的不銹鋼的鑄錠制成的部件的方法。
[0136] 根據(jù)其它實施方式，所述方法包括單獨使用或任何技術(shù)上可能的組合使用的一個 或多個以下特征：
[0137] 鑄錠具有50噸以上的初始重量，尤其具有100噸以上的初始重量；
[0138] 在1050°C和1300°C之間的溫度下，尤其是在1150°C和1250°C之間的溫度下對所 述鑄錠進(jìn)行熱鍛造；
[0139] 熱鍛造進(jìn)行大于24小時的一段時間，尤其是進(jìn)行大于36小時的一段時間。
【附圖說明】
[0140]閱讀僅作為示例并參照附圖給出的以下描述后將更好地理解本發(fā)明及其優(yōu)點，其 中：
[0141] 圖1是示出一種通過對不銹鋼的鑄錠進(jìn)行熱鍛造來制造大尺寸部件，更具體地制 造核電廠的主管道的管狀元件的方法的步驟的示意圖；
[0142] 圖2是示出制造部件過程中不銹鋼的溫度的函數(shù)曲線圖。
【具體實施方式】
[0143] 制造方法包括預(yù)備步驟：應(yīng)用電力鋼鐵廠中使用的常規(guī)工藝和設(shè)備（電爐、精煉 裝置、可選的再熔化裝置）生產(chǎn)不銹鋼，以及將液體金屬澆鑄到鑄錠模具中以使待鍛造的 鑄錠2凝固。
[0144] 制造方法包括熱加工步驟，