[發明專利]鐵素體系不銹鋼

有效

• 申請號: 201380027852.3
• 申請日: 2013-05-23
• 公開（公告）號: CN104364404B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 中村徹之;太田裕樹;尾形浩行
• 申請（專利權）人: 杰富意鋼鐵株式會社
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C22C38/52;C22C38/54;C21D9/46
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 滿鳳;金龍河

本發明提供氧化皮密合性和熱疲勞特性優良的鐵素體系不銹鋼。一種鐵素體系不銹鋼，其特征在于，以質量％計，含有C：0.020％以下、Si：1.0％以下、Mn：1.0％以下、P：0.040％以下、S：0.030％以下、Cr：16.0％以上且20.0％以下、N：0.020％以下、Nb：0.30％以上且0.80％以下、Ti：4×(C％+N％)％以上且0.50％以下、Al：低于0.20％、Ni：0.05％以上且0.40％以下、Co：0.01％以上且0.30％以下，且余量由Fe和不可避免的雜質構成。其中，所述C％、所述N％分別表示C、N的含量(質量％)。

技術領域

本發明涉及氧化皮密合性和熱疲勞特性優良的鐵素體系不銹鋼。

背景技術

在汽車的排氣系統構件中，特別是與發動機直接連接的排氣歧管在最高使用溫度達到800℃～900℃的苛刻環境下使用。因此，對其材料要求優良的熱疲勞特性，主要使用添加有Nb的鐵素體系不銹鋼。特別是近年來，作為環境問題對策，指向燃料效率的提高以及廢氣的凈化，使得排氣歧管在更高的溫度下使用。因此，期望進一步提高作為原材的不銹鋼的熱疲勞特性。

添加到鐵素體系不銹鋼中的Nb通過在鋼中固溶而提高高溫強度，從而使熱疲勞特性提高。但是，Nb容易與鋼中的C、N結合而形成碳氮化物，固溶Nb量減少，熱疲勞特性有時會降低。作為其對策，由于單純地增加Nb添加量時鋼的加工性會降低，因此，也采用復合添加比Nb更容易與C、N結合的Ti而使C、N生成為Ti碳氮化物來防止Nb碳氮化物的生成的方法。該Nb-Ti復合添加鋼的代表例為441型鐵素體系不銹鋼(18％Cr-0.5％Nb-0.2％Ti)(EN10088-2：EN1.4509)，該鋼廣泛用于汽車的排氣歧管。

但是，Nb-Ti復合添加鐵素體系不銹鋼在受到反復進行高溫加熱和冷卻的、所謂的反復氧化時，存在容易引起氧化皮(氧化被膜)的剝離的問題。由于排氣歧管在發動機每次起動/停止時受到反復加熱和急冷的嚴苛的反復氧化的環境下使用，因此，如果氧化皮發生剝離，則鋼基直接暴露在高溫的廢氣中而發生氧化，板厚減小，根據情況有時會發生開孔或變形。另外，氧化皮發生剝離的部位也有時會成為起點而產生裂紋。因此，對Nb-Ti復合添加鐵素體系不銹鋼也要求氧化皮不會剝離的優良的氧化皮密合性。

作為使Nb-Ti復合添加鐵素體系不銹鋼的高溫強度、熱疲勞特性提高的方法，在專利文獻1和2中公開了添加Mo。在專利文獻3～5中公開了添加Mo、Cu、W。作為改善氧化皮密合性的方法，在專利文獻3中公開了添加REM、Ca、Y、Zr。在專利文獻5中公開了添加REM、Ca。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平4-224657號公報

專利文獻2：日本特開平5-70897號公報

專利文獻3：日本特開2004-218013號公報

專利文獻4：日本特開2008-240143號公報

專利文獻5：日本特開2009-174040號公報

發明內容

發明所要解決的問題

但是，Mo和W價格高昂，并且具有不僅使鋼板的表面缺陷(所謂的剝落等)增加、而且使加工性降低的缺點。Cu具有不僅使常溫下的加工性大幅降低、而且使耐氧化性降低的缺點。另外，REM、Ca、Y、Zr也具有使鋼板的表面缺陷增加的缺點。

本發明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供氧化皮密合性和熱疲勞特性優良而不損害表面性狀的鐵素體系不銹鋼。

用于解決問題的方法

本發明人進行了關于復合添加Nb-Ti的鐵素體系不銹鋼的氧化皮密合性的研究，發現通過適量添加Ni，能夠改善氧化皮密合性，從而防止氧化皮的剝離。