[發(fā)明專利]不銹鋼復(fù)合鋼板的復(fù)合材料和使用該復(fù)合材料的不銹鋼復(fù)合鋼板及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380021830.6
• 申請日: 2013-04-19
• 公開（公告）號: CN104245991B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岸慶一郎;矢澤好弘;橘俊一;黑沼洋太;星野俊幸
• 申請（專利權(quán)）人: 杰富意鋼鐵株式會社
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;B23K20/04;C21D8/02
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11219
• 代理人: 盛曼,金龍河

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在以海洋結(jié)構(gòu)物、造船、海水淡化設(shè)備為代表的各種用途中使用的奧氏體系不銹鋼復(fù)合鋼板的復(fù)合材料和使用該復(fù)合材料的不銹鋼復(fù)合鋼板及其制造方法。

背景技術(shù)

近年來，作為對產(chǎn)業(yè)設(shè)備和結(jié)構(gòu)物的需求，志在耐久性、長壽命化以及免維修化，不銹鋼作為符合這些需求的材料而受到關(guān)注。另一方面，作為不銹鋼的主要原料的以Ni、Mo、Cr為代表的合金元素存在價(jià)格的上漲或價(jià)格的變動。因此，最近，作為代替整體(無垢)的不銹鋼、可以更經(jīng)濟(jì)地利用不銹鋼的優(yōu)良的耐腐蝕性、價(jià)格穩(wěn)定并且廉價(jià)的鋼材，不銹鋼復(fù)合鋼受到關(guān)注。不銹鋼復(fù)合鋼是將作為復(fù)合材料的不銹鋼與作為母材的普通鋼材這兩種性質(zhì)不同的金屬疊合而得到的鋼材。復(fù)合鋼通過將不同種金屬進(jìn)行金屬學(xué)接合而得到，與鍍覆不同，不必?fù)?dān)心剝離，能夠具有憑借單一金屬和合金無法實(shí)現(xiàn)的新特性。這樣，對于不銹鋼復(fù)合鋼而言，不銹鋼材料的使用量少也可以，并且能夠確保與整體材料(是指作為整個(gè)厚度為復(fù)合材料的不銹鋼的材料)同等的耐腐蝕性，因此具有能夠兼顧經(jīng)濟(jì)性和功能性的優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)以上內(nèi)容，不銹鋼復(fù)合鋼被認(rèn)為是非常有益的功能性鋼材，近年來，其需求在各種產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域日益提高。特別是在將不銹鋼復(fù)合鋼用在海洋結(jié)構(gòu)物、海水淡化設(shè)備、以浮體式海洋石油/氣體生產(chǎn)儲卸設(shè)備(以下稱為“FPSO”，F(xiàn)PSO：Floating Production,Storage and Offloading system)等為代表的造船領(lǐng)域等各種用途中的情況下，由于在苛刻的海水腐蝕環(huán)境下使用，因此要求耐海水腐蝕性。

不銹鋼的鈍化被膜容易被氯化物離子破壞，其腐蝕方式采用點(diǎn)蝕(Pitting Corrosion)或者縫隙腐蝕(Crevice Corrosion)的方式。另一方面，在以硫酸、氫氟酸等為代表的酸中，腐蝕方式呈全面腐蝕，與此相對，在海水中為局部腐蝕。因此，作為防止局部腐蝕的起點(diǎn)的特性，對耐點(diǎn)蝕性的考慮變得極其重要。

不銹鋼的耐點(diǎn)蝕性通常以點(diǎn)蝕指數(shù)：Cr(質(zhì)量％)+3.3Mo(質(zhì)量％)+16N(質(zhì)量％)整理，點(diǎn)蝕指數(shù)越高，則耐點(diǎn)蝕性越優(yōu)良。但是，能夠應(yīng)用點(diǎn)蝕指數(shù)的情況僅限于實(shí)施了使析出物等固溶的熱處理的整體的不銹鋼，不能直接將其應(yīng)用于作為與碳鋼的復(fù)合材料的不銹鋼復(fù)合鋼的復(fù)合材料的耐點(diǎn)蝕性中。

對于不銹鋼復(fù)合鋼而言，通常為了確保母材的強(qiáng)度、韌性等機(jī)械性質(zhì)而在正火后使用，所謂的正火是指加熱至850～950℃的溫度范圍，然后進(jìn)行空冷。不銹鋼受到不適當(dāng)?shù)臒崽幚怼⒑附铀鶎?dǎo)致的熱影響部之類的熱歷程時(shí)，耐腐蝕性有時(shí)會顯著降低。其原因之一在于，對于不銹鋼而言，在受到不適當(dāng)?shù)臒崽幚怼⒑附铀鶎?dǎo)致的熱影響部之類的熱歷程時(shí)，碳化物、σ相等金屬間化合物會析出。復(fù)合鋼所受到的熱歷程因復(fù)合鋼的板厚而變化，特別是對于30mm以上的復(fù)合鋼而言，冷卻速度降低，碳化物、σ相等金屬間化合物更容易析出。

在專利文獻(xiàn)1中公開了如下技術(shù)：為了防止在用于確保母材的機(jī)械性質(zhì)而進(jìn)行的正火處理中復(fù)合鋼的耐腐蝕性變差，對復(fù)合材料的成分進(jìn)行規(guī)定，由此，即使對復(fù)合材料的奧氏體系不銹鋼實(shí)施850～950℃的正火處理，也會保持優(yōu)良的耐腐蝕性。然而，對于通過該方法得到的不銹鋼復(fù)合鋼的耐腐蝕性而言，在氯化鐵腐蝕試驗(yàn)中的腐蝕速度為約2g/m²·小時(shí)，作為耐海水腐蝕性并不充分。

另外，在專利文獻(xiàn)2中公開了如下方法：規(guī)定固溶化熱處理?xiàng)l件和母材碳鋼的成分，制造以耐海水性優(yōu)良的不銹鋼作為復(fù)合材料且以碳鋼作為母材的不銹鋼復(fù)合鋼管。然而，專利文獻(xiàn)2中，為了確保不銹鋼復(fù)合鋼管的各用途(例如海洋結(jié)構(gòu)物等)所要求的耐腐蝕性和耐海水腐蝕性，必須按照各用途來選擇作為復(fù)合材料使用的不銹鋼。即，只不過是公開了僅利用不銹鋼的成分進(jìn)行調(diào)節(jié)的方法，在不銹鋼復(fù)合鋼的情況下，難以在提高對接合界面的完好性(接合性)的可靠性的同時(shí)維持母材和復(fù)合材料的性能(耐腐蝕性和機(jī)械特性)。另外，更難以應(yīng)對全部高級鋼材和多種品種。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開昭63-125615號公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本專利第4179133號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的問題

鑒于上述情況，本發(fā)明人的目的在于提供在提高對接合界面的完好性的可靠性的同時(shí)維持母材和復(fù)合材料的性能(耐腐蝕性和機(jī)械特性)的耐海水腐蝕性優(yōu)良的不銹鋼復(fù)合鋼板的復(fù)合材料和使用該復(fù)合材料的不銹鋼復(fù)合鋼板及其制造方法。

用于解決問題的方法