本發(fā)明涉及奧氏體不銹鋼，尤其涉及一種含抗氧化滲層的奧氏體不銹鋼管及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、奧氏體不銹耐熱鋼(例如s30432鋼)具有良好的高溫持久強度、組織穩(wěn)定性和經(jīng)濟性，成為600～700℃超超臨界電站再熱器、過熱器的主要候選材料。然而，s30432鋼抗蒸汽氧化和抗晶間腐蝕性能較弱，服役過程中內(nèi)壁容易出現(xiàn)氧化鐵皮，外壁受煙氣腐蝕出現(xiàn)晶間腐蝕開裂。尤其在火電“深度調(diào)峰”背景下，溫度頻繁周期性變化更加容易導(dǎo)致內(nèi)壁氧化鐵皮大面積剝落，并堆積在彎管處引發(fā)爆管，造成嚴(yán)重經(jīng)濟損失。
2、為此，s30432鋼通常要求細晶組織以提高外壁抗腐蝕性能，同時在內(nèi)壁噴丸處理，進一步提高抗蒸汽氧化性能。但一方面，噴丸層會隨著服役時間逐漸消退，抗氧化作用降低直至消失；另一方面，細晶組織不利于提高耐熱鋼持久強度，存在安全隱患。
3、因此，亟需一種整體性能較好，抗蒸汽氧化性能較高的奧氏體不銹鋼管材。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供了一種含抗氧化滲層的奧氏體不銹鋼管及其制備方法，用以解決現(xiàn)有奧氏體不銹鋼管強度低，抗蒸汽氧化性能差的問題。
2、一方面，本發(fā)明提供了一種含抗氧化滲層的奧氏體不銹鋼管，所述不銹鋼管包括管身和包覆在所述管身內(nèi)壁上的抗氧化滲層；
3、所述管身的化學(xué)成分，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計，包括：c：0.07～0.08％，si：0.20～0.25％，mn：0.7～0.9％，cr：17.5～18.5％，ni：8.0～9.5％，mo：0.20～0.60％，nb：0.35～0.45％，cu：3.0～3.5％，n：0.08～0.10％，al≤0.008％，b：0.002～0.004％，y：0.02-0.08％，余量為fe；
4、所述抗氧化滲層的厚度≥3μm，且其物相為feal相。
5、進一步地，所述管身的化學(xué)成分，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計，包括：c：0.078～0.08％，si：0.22～0.25％，mn：0.8～0.9％，cr：17.5～18.2％，ni：8.5～9.5％，mo：0.45～0.60％，nb：0.35～0.42％，cu：3.2～3.5％，n：0.092～0.10％，al≤0.008％，b：0.002～0.004％，y：0.05-0.08％，余量為fe。
6、進一步地，所述管身的晶粒度為6.0～7.0級。
7、另一方面，本發(fā)明提供了一種含抗氧化滲層的奧氏體不銹鋼管的制備方法，包括以下步驟：
8、s1：鋼坯制備，采用連鑄的方法進行生產(chǎn)鋼坯，凝固末端采用周期性電磁攪拌；
9、s2：軋制開坯，采用分段加熱方法對鋼坯進行加熱，所述鋼坯加熱出爐軋制開坯為鋼棒；
10、s3：斜軋穿管，所得鋼棒在加熱爐中升溫后進行斜軋穿管，并將穿管后的荒管直接放入加熱爐中加熱固溶；
11、s4：將固溶后的荒管進行冷軋，制得鋼管；
12、其中單道次變形不小于40％，變形匹配參數(shù)q值為1.0～1.5；
13、s5：熱處理，將冷軋后鋼管進行固溶處理，制得奧氏體不銹鋼管；
14、s6：最后在所得奧氏體不銹鋼管中加入滲劑，加熱保溫，冷卻后在所得奧氏體不銹鋼管的內(nèi)壁上包覆抗氧化滲層。
15、進一步地，在步驟s1中，所述鋼坯的斷面尺寸為280×280mm～350×350mm。
16、進一步地，在步驟s2中，所述加熱過程包括預(yù)熱段、加熱段和均溫段；所述預(yù)熱段溫度為500～800℃，鋼坯經(jīng)預(yù)熱后以不高于120℃/h的速率升溫至加熱段；所述加熱段溫度為1200～1240℃，保溫12～24h后，隨爐降溫至均溫段；所述均溫段溫度為1170～1190℃。
17、進一步地，在步驟s3中，斜軋穿管過程中的加熱溫度為1150～1180℃；
18、固溶溫度為1180～1200℃，固溶時間為8～13min。
19、更進一步地，在步驟s5中，熱處理時的固溶溫度為1160～1180℃，固溶時間為8～10min。
20、更進一步地，在步驟s6中，所述加熱溫度為750～800℃，保溫時間為2～4h；然后以不超過120℃/h速率隨爐冷卻至400℃以下。
21、進一步地，按質(zhì)量百分比計，所述滲劑的成分為：feal粉：70～75％；nh4cl：3～7％；y2o3：1.5％；al2o3粉：余量；
22、其中feal粉及al2o3粉均為50-300目。
23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少可實現(xiàn)如下有益效果之一：
24、1、在本發(fā)明中，奧氏體不銹鋼管包括管身和其內(nèi)壁上包覆的抗氧化滲層，通過元素之間的相互配合，優(yōu)化nb、n、al等元素含量，同時能夠降低大尺寸nb(c,n)的析出傾向，同時加入了y元素，能夠提高奧氏體不銹鋼管的強度，室溫下抗拉強度不低于660mpa，屈服強度不低于400mpa；抗氧化滲層一部分滲入到管身中，能夠提高管身內(nèi)壁與抗氧化滲層的結(jié)合力，防止使用過程中產(chǎn)生剝落的問題；另一部分在管身內(nèi)壁上形成的微米級feal相滲層，厚度在3μm以上；在使用過程中迅速形成一層al2o3薄膜，阻止管身進一步氧化，形成鋼管全生命周期的有效防護；
25、2、本發(fā)明中奧氏體不銹鋼管的制備方法主要包括了鋼坯制備、軋制開坯、斜軋穿管、冷軋和熱處理等步驟，所得鋼管無裂紋，nb(c,n)等析出相分布均勻，晶粒度在6.0～7.0級且不會出現(xiàn)混晶，且整體強度較高；
26、3、在本發(fā)明中，采用內(nèi)壁滲鋁工藝進行表面改性，滲劑為feal粉、nh4cl、y2o3和al2o3粉，并控制其配比，滲鋁后在管身內(nèi)壁上形成的微米級feal相滲層，不僅熱膨脹性能與基體接近，不易脫落，而且在氧化過程中會迅速形成一層al2o3薄膜，阻止基體進一步氧化。
27、本發(fā)明中，上述各技術(shù)方案之間還可以相互組合，以實現(xiàn)更多的優(yōu)選組合方案。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分優(yōu)點可從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過說明書以及附圖中所特別指出的內(nèi)容中來實現(xiàn)和獲得。
1.一種含抗氧化滲層的奧氏體不銹鋼管，其特征在于，所述不銹鋼管包括管身和包覆在所述管身內(nèi)壁上的抗氧化滲層；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種含抗氧化滲層的奧氏體不銹鋼管，其特征在于，所述管身的化學(xué)成分，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計，包括：c：0.078～0.08％，si：0.22～0.25％，mn：0.8～0.9％，cr：17.5～18.2％，ni：8.5～9.5％，mo：0.45～0.60％，nb：0.35～0.42％，cu：3.2～3.5％，n：0.092～0.10％，al≤0.008％，b：0.002～0.004％，y：0.05-0.08％，余量為fe。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種含抗氧化滲層的奧氏體不銹鋼管，其特征在于，所述管身的晶粒度為6.0～7.0級。
4.一種如權(quán)利要求1-3任一項所述一種含抗氧化滲層的奧氏體不銹鋼管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種含抗氧化滲層的奧氏體不銹鋼管的制備方法，其特征在于，在步驟s1中，所述鋼坯的斷面尺寸為280×280mm～350×350mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種含抗氧化滲層的奧氏體不銹鋼管的制備方法，其特征在于，在步驟s2中，所述加熱過程包括預(yù)熱段、加熱段和均溫段；所述預(yù)熱段溫度為500～800℃，鋼坯經(jīng)預(yù)熱后以不高于120℃/h的速率升溫至加熱段；所述加熱段溫度為1200～1240℃，保溫12～24h后，隨爐降溫至均溫段；所述均溫段溫度為1170～1190℃。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種含抗氧化滲層的奧氏體不銹鋼管的制備方法，其特征在于，在步驟s3中，斜軋穿管過程中的加熱溫度為1150～1180℃；
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種含抗氧化滲層的奧氏體不銹鋼管的制備方法，其特征在于，在步驟s5中，熱處理時的固溶溫度為1160～1180℃，固溶時間為8～10min。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種含抗氧化滲層的奧氏體不銹鋼管的制備方法，其特征在于，在步驟s6中，所述加熱溫度為750～800℃，保溫時間為2～4h；然后以不超過120℃/h速率隨爐冷卻至400℃以下。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種含抗氧化滲層的奧氏體不銹鋼管的制備方法，其特征在于，按質(zhì)量百分比計，所述滲劑的成分為：feal粉：70～75％；nh4cl：3～7％；y2o3：1.5％；al2o3粉：余量；