技术摘要：
本发明公开了一种具有梯度组织的321奥氏体不锈钢管具有从外至内的梯度组织结构，外层为细晶区，晶粒度为9～10级；内层为粗晶区，晶粒度为5～6级；通过旋压变形和热处理得到。本发明可使得321奥氏体不锈钢产品既有良好的高温强度和抗蠕变性能，在高温烟气腐蚀环境中具有  全部
背景技术：
超临界超超临界火电机组用不锈钢管长年工作在高温、腐蚀、疲劳等复杂的工作 环境中，且更换周期长，对其高温力学性能及在高温烟气、超超临界水蒸气中的耐蚀性提出 了极高的要求。奥氏体不锈钢具有优良的耐腐蚀性能和高温力学性能，被广泛的应用于超 临界超超临界火电机组的高温管道。 研究表明，高温下晶界弱化是奥氏体不锈钢发生蠕变，及高温强度不足的主要原 因。因此，粗晶化是奥氏体不锈钢改善高温强度和抗高温蠕变性能的一大技术手段。然而， 粗晶奥氏体组织在超临界火电机组工作环境中的抗腐蚀性能不足，在高温腐蚀烟气中的耐 蚀性明显劣于细晶组织。
技术实现要素：
发明目的：本发明的目的之一是提供一种具有梯度组织的321奥氏体不锈钢管，能 够同时保证不锈钢管产品的耐蚀性能和高温力学性能；本发明的目的之二是提供一种具有 梯度组织的321奥氏体不锈钢管的制备方法，制备方法简便易行。 技术方案：本发明的具有梯度组织的321奥氏体不锈钢管，该不锈钢管的管壁具有 从外至内的梯度组织结构，外层为细晶区，晶粒度为9～10级；内层为粗晶区，晶粒度为5～6 级。其中，晶粒度的评级采用ASTM  E112法。 优选地，不锈钢管的管壁厚度为10～15mm。 优选地，外层细晶区的特殊晶界比例大于60％；其中，特殊晶界指重位点阵晶界 CSL＜29。 将该321奥氏体不锈钢管进行600℃高温拉伸测试，其屈服强度＞110MPa，抗拉强 度＞350Mpa；耐蚀性能优异，无晶间腐蚀裂纹(ASTMA262法)，点腐蚀量≤6mdd(ASTM  A923C 法)。 本发明还提供了一种所述具有梯度组织的321奥氏体不锈钢管的制备方法，包括 如下步骤： (1)旋压变形：对管壁厚度为10～15mm，晶粒度为5～6级的粗晶321奥氏体不锈钢 管进行表面旋压变形； (2)再结晶退火：对旋压变形处理后不锈钢管进行再结晶退火处理。 优选地，所述步骤(1)中的压头为半球形，压入深度0.1～0.5mm，旋转速度1～10r/ min，进管速度1.0～50mm/min。 优选地，所述步骤(2)中的再结晶退火处理的温度为800～900℃，保温时间1～3h， 冷却方式为水淬。 3 CN 111607691 A 说　明　书 2/4 页 发明原理：本发明中的321奥氏体不锈钢管具有梯度组织结构，由表层细晶区和内 层粗晶基体构成，能够同时保证不锈钢管产品的耐蚀性能和高温力学性能。其通过对粗晶 321奥氏体不锈钢管，进行表面旋压变形，引入表面变形层；旋压变形后进行再结晶处理，通 过表面变形和再结晶处理工艺的耦合控制，获得表面细晶层，且细晶层中具有高比例特殊 晶界，特别是重位点阵晶界CSL＜29；表面细晶层和粗晶基体构成梯度组织，同时保证了奥 氏体不锈钢管的耐蚀性能和高温力学性能。 奥氏体不锈钢中特殊晶界的存在，可有效阻隔沿晶腐蚀的扩展。本发明中的具有 梯度组织的321奥氏体不锈钢管，其材料组织中含有高比例特殊晶界，可显著提高奥氏体不 锈钢的耐蚀性。 有益效果：本发明的具有梯度组织的奥氏体不锈钢管具有自生梯度组织特征，外 表面细晶组织，内表面粗晶组织，可保证产品既有良好的高温强度和抗蠕变性能；600℃高 温拉伸，其屈服强度＞110MPa，抗拉强度＞350Mpa；并且，在高温烟气腐蚀环境中具有良好 的耐蚀性，无晶间腐蚀裂纹(ASTM  A262法)，点腐蚀量≤6mdd(ASTM  A923C法)；本发明的制 备方法简便易行，制备得到的奥氏体不锈钢管效果显著，应用范围广。 附图说明 图1是外表面细晶区EBSD晶界特征分布图； 图2是内层粗晶区EBSD晶界特征分布图； 图3是对比例1中的晶界特征分布图。