[發明專利]奧氏體類不銹鋼包層鋼板及其制造方法

有效

• 申請號: 201480057769.5
• 申請日: 2014-10-17
• 公開（公告）號: CN105658831B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 橫田智之;橘俊一;黑沼洋太;三田尾真司
• 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;C21D8/02;C22C38/58
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 楊宏軍

技術領域

本發明涉及用于化學品運輸船(chemical tanker)、壓力容器、管線等的奧氏體類不銹鋼包層鋼板(austenitic stainless clad steel plate)及其制造方法。

背景技術

包層鋼板是兼具母材的機械特性和包層材料(cladding material)的耐腐蝕性、且經濟性優異的高性能鋼板。奧氏體類不銹鋼包層鋼板多被用于化學品運輸船用途，但隨著能源開發領域的發展，用于管線用途的需要受到期待。近年來，在被稱為難開采環境的區域中也在進行能源資源的開發，這樣的環境比以往更加要求母材的低溫韌性、尤其是脆性破壞的傳播停止特性、包層材料的耐腐蝕性。

所謂包層鋼板，是將作為包層材料的不銹鋼、Ni合金、與作為母材的低合金鋼材這兩種不同性質的金屬貼合在一起而成的鋼材。由于包層鋼板是將不同種類的金屬以金屬學的方式接合而成的，所以與電鍍不同，無需擔心發生剝離，可使其具有單一金屬及合金無法達成的新特性。

對于包層鋼板，通過選擇具有與每種使用環境的目的相適應的功能的包層材料，能夠使其發揮與實心材料(solid material)(是指整個厚度為包層材料的金屬組織那樣的情形)同等的功能。進而，對于包層鋼板的母材，可應用除了耐腐蝕性以外還具有高韌性、高強度的適于嚴酷環境的碳鋼、低合金鋼。

如上所述，對于包層鋼板而言，由于與實心材料相比合金元素的使用量少，而且能夠確保與實心材料同等的耐腐蝕性能，還能夠確保與碳鋼、低合金鋼同等的強度、韌性，因此，具有能夠同時實 現經濟性和功能性的優點。

由此，使用了高合金的包層材料(包括奧氏體類不銹鋼鋼板)的包層鋼板被認為是非常有益的功能性鋼材，近年來，其需求在各種產業領域中日益增長。

然而，對于作為包層材料的奧氏體類不銹鋼鋼板而言，在500℃～800℃的溫度區域內進行保持時，產生Cr₂₃C₆這樣的碳化物、σ相這樣的金屬間化合物(鐵與鉻形成的化合物)，從而使得析出物周邊部分的Cr濃度變低，變得易于產生晶間腐蝕(grain boundary corrosion)、點蝕。通常，若為實心材料，則可在軋制后實施固溶處理而使析出物固溶，但在包層鋼板的情況下，如果加熱到析出物熔化那樣的高溫并進行保持，則作為母材的低合金鋼的晶粒變得粗大，存在機械特性顯著惡化的問題。

在這樣的背景下，已公開了如下所述的包層鋼板及包層鋼板的制造方法。

在專利文獻1及專利文獻2中，公開了達成包層鋼板的母材的強度和低溫韌性的、通過淬火回火處理制得的包層鋼板及其制造方法。然而，如上文所述，若在特定的溫度區域內進行保持，則會發生耐腐蝕性的劣化，因此，為了達成高耐腐蝕性，最好不進行淬火處理、回火處理。另外，在利用淬火回火處理的制造方法中，低溫韌性、尤其是脆性破壞的傳播停止性能的提高存在限度。作為用于提高包層材料的耐腐蝕性和母材的低溫韌性的手段，優選應用TMCP(Thermo-mechanical control process，熱機械控制工藝)。

在專利文獻3中，記載了一種利用TMCP制造以不銹鋼或鎳合金作為包層材料的包層鋼板的方法，其中，使用以0.08～0.15質量％的范圍含有Nb的低合金鋼作為母材，使溫度為1000℃以下時的壓下比為3以上，并使軋制結束溫度為900℃～1000℃。但是，專利文獻3并沒有提及確保包層材料的耐腐蝕性的方法。

在專利文獻4中，記載了一種利用TMCP制造不銹鋼包層鋼的方法，其中，使用選擇性地含有1.5質量％以下的Cu、3.0質量％以 下的Ni、0.3質量％以下的Cr、0.3質量％以下的Mo等的低合金鋼作為母材，在加熱到1100℃以上后，在1000℃以上的溫度范圍內使壓下比為2.5以上，作為控制軋制，在從850℃以下至母材的Ar₃點-20℃的溫度范圍內實施50％以上的壓下。但是，在該技術中，也沒有提及確保包層材料的耐腐蝕性的方法。

專利文獻1：日本特開2006-328460號公報

專利文獻2：日本特開2004-149821號公報

專利文獻3：日本特開平5-261567號公報

專利文獻4：日本特開平5-245658號公報

發明內容

本發明提供一種耐腐蝕性(尤其是耐敏化特性)優異、并且包層材料與母材的接合性優異的奧氏體類不銹鋼包層鋼板及其制造方法。