[發(fā)明專利]一種低溫韌性優(yōu)良的雙相不銹鋼中厚板及其制造方法

無效

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• 申請日: 2012-05-24
• 公開（公告）號: CN102650024A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江來珠;張偉;宋紅梅;王治宇;胡錦程
• 申請（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C21D8/02
• 代理公司: 上海東信專利商標(biāo)事務(wù)所 31228
• 代理人: 楊丹莉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雙相不銹鋼及其制造方法，尤其一種低溫韌性優(yōu)良的雙相不銹鋼及其制造方法。

背景技術(shù)

雙相不銹鋼由鐵素體與奧氏體雙相組成，而且其中每相比例不少于30%。由于兩相組織的特征使雙相不銹鋼兼有鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的優(yōu)點，與鐵素體不銹鋼比，其韌性高、脆性轉(zhuǎn)變溫度低、耐晶間腐蝕和焊接性能好。同時保留了鐵素體鋼導(dǎo)熱系數(shù)高、膨脹系數(shù)小的優(yōu)點。其屈服強度與奧氏體不銹鋼相比顯著提高，耐氯化物應(yīng)力腐蝕斷裂能力明顯高于300系列的奧氏體不銹鋼，同時具有優(yōu)異的耐孔蝕和縫隙腐蝕的能力。

1968年不銹鋼精煉工藝--氬氧脫碳(AOD)的發(fā)明，使一系列新不銹鋼鋼種的產(chǎn)生成為可能。AOD所帶來的諸多進(jìn)步之一便是合金元素氮的添加。雙相不銹鋼添加氮可以使焊接狀態(tài)下熱影響區(qū)的韌性和耐腐蝕性接近于基體金屬的性能，氮還降低了有害金屬間相的形成速率。含氮的雙相不銹鋼被稱為第二代雙相不銹鋼。2205是第二代雙相鋼的代表鋼種并廣泛應(yīng)用于海上石油平臺、化工、造紙等多個領(lǐng)域。

Cr含量在22%以下，且含鎳量低，同時不含鉬、鎢或僅含少量的鉬、鎢的雙相不銹鋼被稱為經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼，由于采用N、Mn代Ni，因此成本較低，是取代傳統(tǒng)奧氏體不銹鋼的理想材料。實際上，進(jìn)入2000年以來，雙相不銹鋼的發(fā)展呈現(xiàn)兩種趨勢。一方面進(jìn)一步提高鋼中合金元素含量以獲得更高強度和更加優(yōu)良的耐蝕性，另一方面轉(zhuǎn)向開發(fā)含Cr量21%左右，低鎳量且不含鉬或僅含少量鉬的經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼，以降低雙相不銹鋼的成本和售價，從而增加雙相不銹鋼與其他類型不銹鋼的競爭優(yōu)勢。

沖擊性能是雙相不銹鋼的最關(guān)鍵性能之一。歐洲專利局專利EP1327008公布了一種奧氏體－鐵素體雙相不銹鋼，其成分范圍(重量%)：0.02~0.07%C、3.0~8.0%Mn、19.0~23.0%Cr、1.1~1.7%Ni、0.1~2.0%Si、0.15~0.3%N、可能包含的合金元素有不大于1.0%的Mo或W、不大于1.0%的Cu、0.003~0.005%B、≤0.004%Ti、≤0.002%Nb、≤0.04%V、≤0.03%Ce或Ca，余量為Fe或不可避免的雜質(zhì)。經(jīng)1050℃退火處理后，該雙相鋼具有較高的強度、優(yōu)良的耐腐蝕性能和焊接性能，同時鋼中的Ni元素含量被降低至1.1~1.7%，與廣泛應(yīng)用的奧氏體不銹鋼相比具有成本顯著降低的特色，其應(yīng)用目標(biāo)是取代304奧氏體不銹鋼。但是，由于合金中Ni含量在1.7%以下，因此隨著溫度的降低，其韌性（沖擊值）將顯著下降。專利CN101215674公布的一種奧氏體－鐵素體雙相不銹鋼，其成分范圍其成分范圍(重量％)：0～0.04％C、5.0～7.0％Mn、18.0～20.0％Cr、0～1.0％Si、0.15～0.25％N、0.001~0.1%B，0.005~0.20%的稀土Ce或Y。材料不含Ni和Mo，耐點蝕當(dāng)量值PREN=Cr%+3.3Mo%+20N%較低。歐洲專利EP1867748A1公開了一種鐵素體-奧氏體相雙相不銹鋼，其成分特點是：C≤0.05%，Cr：21~25%，Ni：1~2.95%，N：0.16~0.28%，Mn≤2.0%，Mo+W/2≤0.50%，Mo≤0.45%，W≤0.15%，Si≤1.4%，Al≤0.05%，Cu：0.11~0.50%，S≤0.01%，P≤0.04%，B≤0.005%，Co≤0.5%，REM≤0.1%，V≤0.5%，Ti≤0.1%，Nb≤0.3%，Mg≤0.1%，材料具有優(yōu)良的耐蝕性和強度，但其-50℃時沖擊值不大于51J。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種低溫韌性優(yōu)良的雙相不銹鋼中厚板及其制造方法，該不銹鋼材料沿縱向和橫向都具有優(yōu)良的低溫韌性，-40℃時縱向和橫向沖擊值大于220J，-80℃時縱向和橫向沖擊值大于200J。