[發明專利]一種含鉬型鐵素體不銹鋼及其制造方法

有效

• 申請號: 201010179305.5
• 申請日: 2010-05-19
• 公開（公告）號: CN102251086A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 韓儉;許海剛
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21D8/00
• 分類號: C21D8/00;C22C38/26;C23G1/08;B21B37/16;B21B37/74
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 樓仙英;金惠淑

技術領域

本發明涉及鐵素體不銹鋼及其制造方法，特別是一種焊接區韌性優良的含鉬型鐵素體不銹鋼及其制造方法。

背景技術

鐵素體不銹鋼由于其具有成本風險小(不含或含少量的Ni)、耐蝕性(特別是耐應力腐蝕、點蝕、縫隙腐蝕)優良的特點，在汽車排氣系統、家電制品、建筑結構、水處理系統等行業均有著廣泛的應用和廣闊的發展前景。在水處理系統行業，歐美和日本等國已開始大量應用含鉬型的超純鐵素體不銹鋼，代表鋼種是SUS444。傳統的鐵素體不銹鋼具有韌脆轉變溫度高、加工性差等的缺點，采用現代先進的不銹鋼生產技術，已經能夠保證典型的雜質元素C、N、P、S等保持在較低的范圍內。另外，還可根據不同需求加入Ti、Nb、Zr等穩定化元素來提高超純鐵素體不銹鋼本身的性能以及加工性。

通常，鐵素體不銹鋼應用于薄板的場合，因此，其不添加焊接材料的情況非常多。常用的焊接方法有鎢極氬弧焊、電阻焊、激光焊、等離子弧焊等，但采用這些焊接方法的問題是，晶粒粗大導致了焊接區的延展性和韌性低，而最終也導致薄板的焊接加工性差。

現有技術中有介紹焊接性能優良的不銹鋼材料的，如公開號為JP02-107744的日本專利申請公開了一種焊接性和耐腐蝕性優異的鐵素體系不銹鋼，該技術通過使Si含量在1.0～2.0％以內、Mn含量在0.5％以下來保證母材的焊接性和機械性能，另外，母材和焊接部位的耐蝕性、成形性也得到顯著改善，該技術并未規定Nb、Ti必須同時添加，而且視必要加入了Cu元素。

公開號為JP03-031448的日本專利申請公開了一種焊接部位的韌性優異的鐵素體系不銹鋼，該技術通過生成馬氏體來提高焊接區的強度，從而獲得良好的焊接區性能。該技術通過調整化學成分獲得一定的馬氏體比例，無需Nb、Ti穩定化元素，其C、N含量的范圍也比較寬，目的是為了獲得馬氏體。

公開號為JP04-224657的日本專利申請公開了一種高溫強度和焊接熱影響部位的韌性優異的鐵素體系不銹鋼，通過添加Co或復合添加Ti、Co，使所設計鋼種的高溫強度得到改良，焊接熱影響區韌性得到提高。

公開號為JP04-228539的日本專利申請公開了一種高溫強度和焊接部位加工性優異的鐵素體系不銹鋼，通過找出C、N、Nb的成分平衡以及添加Mo來提高設計鋼種高溫強度，并通過降低C、N含量以及添加V來提高焊接部位的加工性能。

公開號為JP05-033104的日本專利申請公開了一種耐熱性、低溫韌性和焊接性優異的鐵素體系耐熱不銹鋼，通過復合添加Mo、Cu，并規定Mn/S在200以上，以提高設計鋼種的高溫強度，其添加Ti、Nb均是為了保證設計鋼種的高溫強度。

公開號為JP05-070899的日本專利申請公開了一種焊接部位耐腐蝕性優異的鐵素體系不銹鋼，通過復合添加Ti、Al形成使Al的氧化物更容易形成，在焊接過程中，Al的氧化物可以防止Cr的氧化損失，這樣焊接部位的耐蝕性就能夠改善。

公開號為JP09-217151的日本專利申請公開了一種焊接性優異的鐵素體系不銹鋼，通過復合添加Al、Mg以使設計鋼種的焊接部位組織實現了等軸晶化、細晶化，以改善焊接部位的延展性和韌性。

公開號為JP01-081940的日本專利申請公開了一種焊接部分耐腐蝕性優異的鐵素體系不銹鋼，通過增加Cr、Mo，并復合添加Ti、Al以及添加適量的Cu來提高設計鋼種焊接部位的耐腐蝕性能。

公開號為JP2002-121653的日本專利申請公開了一種冷加工性、耐腐蝕性、切削性、可焊接性均優的鐵素體不銹鋼及其制造方法，通過微量添加Si來提高可焊性，并通過添加Nb和規定(C+N)的下限來確保Nb碳氮化物的析出量，從而獲得焊接部位的晶粒細化。

但以上現有技術的鐵素體不銹鋼都不能達到水處理系統行業對含鉬型鐵素體不銹鋼焊接區高韌性的要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種焊接區具有優良韌性的含鉬型鐵素體不銹鋼。

為了實現上述目的，本發明的鐵素體不銹鋼，其化學成分重量百分比為：C：0.004～0.012％、N：0.008～0.020％、(C+N)≤0.030％、Si：0.10～0.50％、Mn≤0.50％、Cr：17.00～22.50％、Mo：1.70～2.50％、Nb：0.15～0.45％、Ti：0.20×10^-4×(Cr)/(N)～0.25％，O：0.005～0.010％，其余為不可避免的雜質和平衡元素Fe。

優選地，Mn：0.10～0.50％。