[發明專利]鐵素體系不銹鋼及其制造方法

在審

• 申請號: 201680017870.7
• 申請日: 2016-02-18
• 公開（公告）號: CN107429366A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 樸志彥;崔嘉瑩;樸美男
• 申請（專利權）人: POSCO公司
• 主分類號: C22C38/28
• 分類號: C22C38/28;C22C38/26;C22C38/22;C22C38/18;C21D8/02;C21D7/13;B21B3/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 王朋飛,張晶

技術領域

本發明涉及鐵素體系不銹鋼及其制造方法，更詳細地，涉及通過控制合金成分和制造方法來調節不銹鋼中的析出物的分布及成分，從而改善高溫強度及熱疲勞特性等高溫特性的鐵素體系不銹鋼及其制造方法。

背景技術

不銹鋼中，尤其鐵素體系不銹鋼廣泛使用于汽車排氣系統零件、建筑材料、廚房容器、家用電器等中。尤其，汽車排氣系統零件中的排氣歧管(exhaust manifold)處于直接暴露在700℃以上的高溫排氣中的環境，在長時間的運行環境中需要非常高的安全性。因此，一直以來進行了很多關于改善高溫特性的合金成分及制造方法的研究。

雖然過去進行了很多針對提高高溫特性的元素Mo、Nb、W等合金的影響的研究，但實質上對于在高溫下鐵素體系不銹鋼內部產生的晶粒和析出物對高溫物理性質所產生的影響的認識還很不足。

為了用作逐漸高性能化的排氣歧管用材料，需要優化所述鐵素體系不銹鋼內部所產生的晶粒和析出物的合金成分及制造條件。

(專利文獻0001)韓國公開專利文獻第10-2006-0007441號

發明內容

要解決的技術問題

本發明的實施例的目的在于提供通過鐵素體系不銹鋼的合金成分的控制以及鐵素體系不銹鋼中的析出物的分布及成分的調節，改善高溫強度及熱疲勞特性等高溫特性的鐵素體系不銹鋼。

此外，本發明的實施例的目的在于提供控制不銹鋼的再加熱、粗軋及精軋工序的鐵素體系不銹鋼的制造方法。

技術方案

本發明的一個實施例的鐵素體系不銹鋼，以重量％計，包含：碳(C)：0.02％以下、氮(N)：0.02％以下、硅(Si)：1.0％以下、錳(Mn)：1.20％以下、磷(P)：0.05％以下、鉻(Cr)：10.0～25.0％、鉬(Mo)：0.5～2.0％、鈦(Ti)：0.01～0.30％、鈮(Nb)：0.30～0.70％及余量的鐵(Fe)和其他不可避免的雜質。所述鐵素體系不銹鋼包含鈮(Nb)萊夫斯相(laves phase)析出物、含有鈮(Nb)和碳(C)或氮(N)的析出物，30～70％的所述析出物分布在距晶界1μm以內的區域中，所述析出物的平均粒子大小為0.5μm以下。

此外，根據本發明的一個實施例，其中，所述鈮(Nb)/鈦(Ti)的重量比可以為2～10。

此外，根據本發明的一個實施例，其中，所述鈮(Nb)萊夫斯相析出物可以包含選自Fe₂Nb、FeCrNb、Cr₂Nb中的一種以上。

此外，根據本發明的一個實施例，其中，所述鈮(Nb)萊夫斯相析出物可以包含選自Fe₂Nb、FeCrNb、Cr₂Nb中的一種以上。

此外，根據本發明的一個實施例，其中，所述析出物的平均粒子大小可以為0.35μm以下。

此外，根據本發明的一個實施例，其中，相對于所述含有鈮(Nb)和碳(C)或氮(N)的析出物的總質量，所述含有鈮(Nb)和碳(C)或氮(N)的析出物中的鈮(Nb)的質量可以小于30％。

此外，根據本發明的一個實施例，其中，所述鐵素體系不銹鋼在900℃下的拉伸強度可以為30MPa以上。

此外，根據本發明的一個實施例，其中，所述鐵素體系不銹鋼在50％的約束率(constraint ratio)、200～900℃溫度區間的熱疲勞循環次數可以為500次以上。

本發明的一個實施例的鐵素體系不銹鋼的制造方法包括以下步驟：將不銹鋼以1100～1300℃進行再加熱，以重量％計，所述不銹鋼包含：碳(C)：0.02％以下、氮(N)：0.02％以下、硅(Si)：1.0％以下、錳(Mn)：1.20％以下、磷(P)：0.05％以下、鉻(Cr)：10.0～25.0％、鉬(Mo)：0.5～2.0％、鈦(Ti)：0.01～0.30％、鈮(Nb)：0.30～0.70％及余量的鐵(Fe)和其他不可避免的雜質；對所述不銹鋼進行多次粗軋；以及對所述不銹鋼進行精軋。

所述粗軋的步驟中，最終兩次粗軋是以50％以上的總壓下率進行，所述粗軋后且在所述精軋之前，維持以下述式1表示的時間。

式1：

8000/(再加熱溫度-1000)＜時間(秒)＜120

此外，根據本發明的一個實施例，其中，所述鈮(Nb)/鈦(Ti)的重量比可以為2～10。

此外，根據本發明的一個實施例，其中，所述精軋的步驟之后，還可以包括收卷的步驟，收卷溫度可以為500～700℃。