高性能超级奥氏体不锈钢系列板材关键工艺技术及产品开发
超级奥氏体不锈钢具有高的强韧性及优异的耐点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀性能,是环保、海洋工程等高端装备制造业急需的关键材料。该类材料是不锈钢中技术水平要求最高、制造难度最大的一类品种,国际上只有极少数不锈钢企业掌握其核心技术。以往我国该类产品全部依赖进口,且价格昂贵、交货周期长,国产化需求十分迫切。
东北大学与太钢经近10年的联合攻关,2015年度,依靠自主创新系统解决了超级奥氏体不锈钢冶炼、连铸、热加工、热处理及酸洗等关键共性技术难题,形成具有自主知识产权的核心技术;开发出了015Cr20Ni18Mo6CuN、015Cr21Ni26Mo5Cu2等高质量系列超级奥氏体不锈钢新产品,产品质量达到国际先进水平,取得了如下创新和技术进展:
(1)开发了高洁净度冶炼工艺技术,使超级奥氏体不锈钢硫含量控制在0.001%以下,并实现夹杂物无害化,为确保其具有良好热加工性、强韧性及耐蚀性奠定了可靠基础;
(2)开发了高质量板坯连铸工艺技术,彻底解决了具有纯奥氏体组织的超级奥氏体不锈钢凝固裂纹敏感性强、连铸易开裂的技术难题;开发了铸坯高温均质化处理技术,彻底解决了其钼偏析严重造成热加工易分层的技术难题;
(3)首次发现添加微量硼可扩大超级奥氏体不锈钢最佳热塑性区间新观点,基于此开发了以添加微量硼、合理控制热加工参数为核心的改善热加工性的成套关键工艺技术,彻底解决了超级奥氏体不锈钢热加工区间窄、高温热塑性差、热加工时表面易开裂技术难题;
(4)揭示了σ相等有害相析出和回溶机制,阐明了热处理工艺对其组织和性能影响规律,开发了超级奥氏体不锈钢强韧性和耐蚀最佳匹配的热处理工艺,使其强韧性和耐蚀性达到国际一流水平;开发了专用酸洗液新配方,大幅提高了板材酸洗效率及表面质量。
项目的总体技术达到国际先进水平,开发的系列超级奥氏体不锈钢,填补国内空白,满足了我国石化、环保、海洋工程等高端装备制造业急需,优化了我国不锈钢品种结构,对提升我国不锈钢产业整体竞争力和支撑我国高端装备制造业的快速发展具有重要的战略意义。
