[發明專利]雙相不銹鋼鋼材和雙相不銹鋼鋼管

有效

• 申請號: 201480004671.3
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN104919072B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 衣笠潤一郎;西澤夏來;二井裕瑛;佐藤俊樹
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C22C38/58
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 張玉玲

技術領域

本發明涉及在含有氯化物、硫化氫、二氧化碳等腐蝕性物質的環境(以下稱為腐蝕環境)中使用的雙相不銹鋼鋼材和雙相不銹鋼鋼管。

背景技術

不銹鋼鋼材是在腐蝕環境下會自然形成被稱為鈍態皮膜的以Cr的氧化物為主體的穩定的表面皮膜，顯現出耐腐蝕性的材料。特別是由鐵素體相和奧氏體相構成的雙相不銹鋼鋼材相對于奧氏體系不銹鋼鋼、鐵素體系不銹鋼鋼來說，強度特性優異，耐點蝕性和耐應力腐蝕裂紋性良好。因為有這樣的特征，所以雙相不銹鋼鋼材以臍帶纜、海水淡化工廠、LNG氣化器等海水環境的結構材料為代表，被作為油井管、各種化學工廠等腐蝕性嚴重的環境的結構材料使用。

但是，使用環境中大量含有氯化物(氯化物離子)等的腐蝕性物質時，存在以雙相不銹鋼鋼材中的夾雜物、鈍態皮膜的缺陷等為起點，在雙相不銹鋼鋼材上發生局部腐蝕的所謂點蝕的情況。另外，在雙相不銹鋼鋼材的間隙部分存在的情況是，氯化物離子等的腐蝕性物質在間隙內部濃縮而成為更嚴酷的腐蝕環境，此外在間隙外部與內部之間形成氧濃差電池，間隙內部的局部腐蝕被進一步促進，發生所謂的間隙腐蝕。此外，點蝕、間隙腐蝕等局部腐蝕在大部分情況下會成為應力腐蝕裂紋(SCC)的起點，從安全性的觀點出發，要求進一步提高耐腐蝕性，特別是耐局部腐蝕特性。

特別是在用于石油和天然氣的挖掘的油井管材料中，近年來，更深層的油井和氣井的開發推進，曝露在比以往更高溫，且大量含有硫化氫、二氧化碳、氯化物等腐蝕性物質的環境中的情況變多，因此，就要求有比以往更優異的耐腐蝕性。

不銹鋼的耐點蝕性，已知設Cr量(質量％)為[Cr]，Mo量(質量％)為[Mo]，W量(質量％)為[W]，N量(質量％)為[N]時，由[Cr]+3.3[Mo]+16[N]所計算的點蝕指數PRE(Pitting Resistance Equivalent)表示，在含有W時，由[C]+3.3([Mo]+0.5[W])+16[N]所計算的PREW表示，如果增多Cr、Mo、N的含量，則能夠得到優異的耐點蝕性。在通常的雙相不銹鋼中以使PRE(或PREW)為35以上的方式，此外在超級雙相不銹鋼中以使之為40以上的方式調整Cr、Mo、N、W添加量。另外，已知Cr、Mo、N的含量的增加，也有助于耐間隙腐蝕性的提高。

例如，在專利文獻1中，公開有一種通過Cr、Mo、N、W的含量的控制，PREW為40以上的耐腐蝕性優異的雙相不銹鋼。另外，在專利文獻2中，公開有一種耐腐蝕性和熱加工性優異的雙相不銹鋼，其除了控制Cr、Mo、W、N的含量以外，還控制B、Ta的含量。在專利文獻3中公開有一種耐腐蝕性和熱加工性優異的雙相不銹鋼，其除了控制Cr、Mo、W、N的含量以外，還控制Ti、V、Nb、Ta、Zr、B等的含量。

在專利文獻4中，特別地認為Cr和N對于耐間隙腐蝕性的提高有效，從而提出一種既可減少會使成本上升的Ni，耐間隙腐蝕性和耐脹出成形性又優異的雙相系不銹鋼。在專利文獻5中，公開有一種添加Cu、A1，并控制O、S、Ca量，而使耐間隙腐蝕性提高的雙相系不銹鋼。

在專利文獻6中，為了減少對熱加工性和耐腐蝕性造成不良影響的鋼中的硫化物系夾雜物，在真空熔解爐中使用CaO坩堝和CaO-CaF₂-Al₂O₃系的爐渣，使S量減低至3ppm以下。

在專利文獻7中公開有一種雙相不銹鋼，作為控制作為點蝕的起點的氧化物系夾雜物的技術，控制氧化物系夾雜物中的Ca和Mg的合計含量，并控制S含量，此外調整了夾雜物形態、密度。并且，在專利文獻7中公開有一種雙相不銹鋼，在不溶性的Al氧化物中含有一定量以上的Ca、Mg、S的物質會成為局部腐蝕起點，因此，通過最恰當地組合還原處理時的爐渣堿度、鑄桶中的脫氧溫度與時間、鑄造后的總加工率，來控制上述夾雜物的大小和個數，抑制局部腐蝕的發生。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本國特開平5-132741號公報

專利文獻2：日本國特開平8-170153號公報

專利文獻3：日本國特開昭61-157626號公報

專利文獻4：日本國特開2006-200035號公報

專利文獻5：日本國特開昭63-157838號公報

專利文獻6：日本國特開平3-291358號公報

專利文獻7：國際公開第2005/014872號

發明要解決的課題