專利名稱：航空器及其超低溫系統用不銹鋼管所用的不銹鋼及其制備方法
技術領域：
本發明涉及不銹鋼技術領域，特別涉及一種航空器及其超低溫系統用不銹鋼管所用不銹鋼及制備方法。
背景技術：
隨著經濟的飛速發展，航空器及其超低溫系統經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，如天然氣的貯存系統-196°C條件下使用，甚至更低的溫度條件下使用。
發明內容
本發明所要解決的技術問題之一在于提供一種能在-253°C的超低溫的情況下，具有很高的強度和韌性，同時也具有很好的高溫性能的不銹鋼。本發明所要解決的技術問題之二在于提供上述不銹鋼的制備方法。本發明所要解決的技術問題可以通過以下技術方案來實現一種航空器及其超低溫系統用不銹鋼管所用的不銹鋼，其含如下質量百分比成分: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至真空感應爐內，在1600 1650°C下熔煉熔化后，加純Co熔化結束后，再加Mn、Mo ；待熔化結束后，取樣分析，并脫氧造渣，脫氧造渣時降低鋼溫，鋼溫控制在1520 1550°C，待分析結果符合要求后，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、首先根據鋼的冶煉成分，在電渣重熔前，進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加入步驟1)制備的電渣棒，裝好結晶器，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，穩定以上電流，進入熔化狀態，將電渣棒熔化， 等結晶器鋼液到設定區域后停電，自然冷卻10小時后，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 小時將爐溫升至至1204°C 士 10°C，保溫1小時，然后半小時內降溫至927°C，鍛造開坯形成 Φ 60mm Φ 75mm的圓鋼。
采用上述技術方案制備的不銹鋼的抗拉強度在979 1117Mpa，屈服強度大于 827Mpa，延伸率為20%。其鋼的奧氏體非常穩定，即使經過60%的冷加工，仍能保持無磁的特征，它具有良好的強韌度和耐腐蝕性能，室溫時的強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，具有很高的強度和韌性，同時也具有很好的高溫性能，此鋼種廣泛應用在航空和低溫系統的抗高溫氧化部件和無磁的部件。
具體實施例方式下面，對本發明進行更詳細地說明。在本說明書中，表示鋼的組成的“ ％ ”，只要沒有特別說明，就是“質量％”本發明適用于航空器及其超低溫系統用不銹鋼管所用的不銹鋼，其含如下質量百分比成分: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至真空感應爐內，在1600 1650°C下熔煉熔化后，加純Co熔化結束后，再加Mn、Mo ；待熔化結束后，取樣分析，并脫氧造渣，脫氧造渣時降低鋼溫，鋼溫控制在1520 1550°C，待分析結果符合要求后，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、首先根據鋼的冶煉成分，在電渣重熔前，進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加入步驟1)制備的電渣棒，裝好結晶器，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，穩定以上電流，進入熔化狀態，將電渣棒熔化， 等結晶器鋼液到設定區域后停電，自然冷卻10小時后，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 小時將爐溫升至至1204°C 士 10°C，保溫1小時，然后半小時內降溫至927°C，鍛造開坯形成 Φ 60mm Φ 75mm的圓鋼。以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求
1.一種航空器及其超低溫系統用不銹鋼管所用的不銹鋼，其特征在于，含如下質量百分比成分: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至真空感應爐內，在1600 1650°C下熔煉熔化后，加純Co熔化結束后，再加Mn、Mo;待熔化結束后，取樣分析，并脫氧造渣，脫氧造渣時降低鋼溫，鋼溫控制在1520 1550°C，待分析結果符合要求后，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、首先根據鋼的冶煉成分，在電渣重熔前，進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加入步驟1)制備的電渣棒，裝好結晶器，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，穩定以上電流，進入熔化狀態，將電渣棒熔化，等結晶器鋼液到設定區域后停電，自然冷卻10小時后，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小時將爐溫升至至1204°C 士 10°C，保溫1小時，然后半小時內降溫至927°C，鍛造開坯形成 Φ 60mm Φ 75mm的圓鋼。
全文摘要
本發明公開的一種航空器及其超低溫系統用不銹鋼管所用的不銹鋼，其含如下質量百分比成分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。采用上述技術方案制備的不銹鋼的抗拉強度在979～1117MPa，屈服強度大于827MPa，延伸率為20％。本發明的不銹鋼的奧氏體非常穩定，即使經過60％的冷加工，仍能保持無磁的特征，它具有良好的強韌度和耐腐蝕性能，室溫時的強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，具有很高的強度和韌性，同時也具有很好的高溫性能，此鋼種廣泛應用在航空和低溫系統的抗高溫氧化部件和無磁的部件。本發明還公開了該不銹鋼的制備方法。
文檔編號C22C38/58GK102337484SQ20111027966
公開日2012年2月1日 申請日期2011年9月20日 優先權日2011年9月20日
發明者張健, 王路健 申請人:上海尊馬不銹鋼制管有限公司