[發明專利]雙相不銹鋼

有效

• 申請號: 201280043826.5
• 申請日: 2012-09-05
• 公開（公告）號: CN103890214A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: J·奧利弗;J·Y·瓊森;A·蘇林
• 申請（專利權）人: 奧托庫姆普聯合股份公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/58
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王海寧

本發明涉及一種雙相鐵素體奧氏體不銹鋼，其具有因TRIP(相變誘發塑性)效應而致的高成形能力以及高的耐腐蝕性和優化的抗點蝕當量(PRE)。

相變誘發塑性(TRIP)效應是指在塑性變形期間由于所施加的應力或應變而致的亞穩殘余奧氏體向馬氏體的轉變。該性質容許擁有TRIP效應的不銹鋼具有高的成形能力，同時保留優異的強度。

從專利申請FI20100178知曉了一種制造具有優良成形能力和高伸長率的鐵素體-奧氏體不銹鋼的方法，該鋼按重量％含有小于0.05％的C，0.2-0.7％的S?i，2-5％的Mn，19-20.5％的Cr，0.8-1.35％的Ni，小于0.6％的Mo，小于1％的Cu，0.16-0.24％的N，余量為鐵和不可避免的雜質。專利申請FI20100178中的不銹鋼被熱處理使得該不銹鋼的顯微組織在熱處理狀態下含有45-75％的奧氏體，其余顯微組織為鐵素體。此外，該不銹鋼的測量的M_d30溫度在0和50℃之間調節，以便利用相變誘發塑性(TRIP)來改善該不銹鋼的成形能力。M_d30溫度是對于TRIP效應的奧氏體穩定性的量度，該溫度被定義為0.3的真應變使50％奧氏體轉變為馬氏體的溫度。

本發明的目的在于改善專利申請FI20100178中描述的雙相不銹鋼的性能，以及利用TRIP效應實現一種具有新化學組成的雙相鐵素體奧氏體不銹鋼，其中至少鎳和鉬和錳的含量被改變。所附權利要求書中記錄了本發明的基本特征。

根據本發明，所述雙相鐵素體奧氏體不銹鋼含有小于0.04重量％的C，小于0.7重量％的Si，小于2.5重量％的Mn，18.5-22.5重量％的Cr，0.8-4.5重量％的Ni，0.6-1.4重量％的Mo，小于1重量％的Cu，0.10-0.24重量％的N，其余為鐵和在不銹鋼中出現的不可避免的雜質。硫被限制為小于0.010重量％并且優選小于0.005重量％，磷含量小于0.040重量％，硫和磷之和(S+P)小于0.04重量％，以及總的氧含量低于100ppm。

本發明的雙相不銹鋼任選地含有下列中的一種或多種添加元素：鋁含量最大為小于0.04重量％，并且最大值優選為小于0.03重量％。此外，任選地少量添加硼、鈣和鈰；硼和鈣的優選含量小于0.003重量％，以及鈰的優選含量小于0.1重量％。任選地可添加至多1重量％的鈷用以部分替換鎳，以及添加至多0.5重量％的鎢作為鉬的部分替代。本發明的雙相不銹鋼中還任選地添加包含鈮、鈦和釩的組中的一種或多種，鈮和鈦的含量被限制為至多0.1重量％，并且釩的含量被限制為至多0.2重量％。

根據本發明的不銹鋼，優化抗點蝕當量(PRE)以提供27-29.5范圍內的良好耐腐蝕性。臨界點蝕溫度(CPT)在20-33℃的范圍內，優選23-31℃。根據0-90℃范圍內、優選10-70℃范圍內的測量的M_d30溫度維特奧氏體相中的TRIP(相變誘發塑性)效應，以確保良好的成形能力。本發明的雙相不銹鋼在熱處理狀態下的顯微組織中的奧氏體相比例為45-75體積％，有利地為55-65體積％，其余為鐵素體，以便為TRIP效應創造有利的條件?？墒褂貌煌臒崽幚矸椒ㄟM行熱處理，例如固溶退火、高頻感應退火或局部退火，溫度范圍從900℃至1200℃、優選地從950℃至1150℃。

下面描述不同元素在顯微組織中的作用，元素含量以重量％描述：

碳(C)分配到(partitions?to)奧氏體相并且對奧氏體穩定性具有強烈影響。可添加至多0.04％的碳，但是較高的水平對耐腐蝕性具有不利影響。

氮(N)是雙相不銹鋼中的重要的奧氏體穩定劑，并且與碳類似，其增加抵抗馬氏體的穩定性。氮還能提高強度、應變硬化和耐腐蝕性。關于M_d30溫度的一般經驗表達式表明：氮和碳對奧氏體穩定性具有同樣強烈的影響。因為氮能夠以比碳更大的程度添加到不銹鋼中而不會有害影響耐腐蝕性，因此在本發明不銹鋼中0.10％至0.24％的氮含量是有效的。為了最佳的性能分布(profile)，0.16-0.21％的氮含量是優選的。

硅(Si)通常被添加到不銹鋼中用以在熔煉車間中進行脫氧的目的，并且不應低于0.2％。硅穩定雙相不銹鋼中的鐵素體相，但是對于抵抗馬氏體形成的奧氏體穩定性其具有比當前表達式中所示更強的穩定化作用。由于該原因，硅最多為0.7％，優選最多為0.5％。