[發明專利]節約型雙相不銹鋼及其制造方法

在審

• 申請號: 201680074064.3
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN108474087A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 田鍾盡;金鳳云
• 申請（專利權）人: 株式會社POSCO
• 主分類號: C22C38/38
• 分類號: C22C38/38;C22C38/34;C22C38/00;C22C38/58;C21D8/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;蘇虹

公開了節約型雙相不銹鋼及其制造方法。根據本發明的一個實施方案，節約型雙相不銹鋼以重量計包含0.05％至0.1％的碳(C)、2.0％至4.0％的硅(Si)、4.0％至8.0％的錳(Mn)、13.0％至15.0％的鉻(Cr)、0.05％至0.15％的氮(N)，以及剩余量的鐵(Fe)和不可避免的雜質。因此，在雙相不銹鋼的組成中最小化或排除合金組分例如Cr、Ni和Mo，從而使生產成本最小化，得到30％或更高的延伸率并確保通用400系列鋼的水平的耐腐蝕性。

技術領域

本發明涉及節約型雙相不銹鋼(lean duplex stainless steel)及其制造方法，所述節約型雙相不銹鋼具有奧氏體-鐵素體雙相組織，使組分體系中的高價格合金元素例如Ni和Mo的含量最小化，并控制熱馬氏體轉變和塑性誘發馬氏體轉變的現象。

背景技術

通常，具有良好的可加工性和耐腐蝕性的奧氏體不銹鋼包含作為基礎金屬的鐵(Fe)以及作為主要原料的鉻(Cr)和鎳(Ni)，并通過添加其他元素例如鉬(Mo)和銅(Cu)已被開發成各種鋼種以滿足各種應用。

耐腐蝕性和可加工性優異的300系列不銹鋼包含昂貴的原料例如Ni和Mo，因此已經討論了400系列不銹鋼作為其替代物，但存在400系列不銹鋼的可成形性不能達到300系列不銹鋼的水平的問題。根據使用環境，比熱/冷軋板相對較少形成的厚板適用于400系列的耐腐蝕性，但由于差的沖擊特性和焊接部件的劣化，400系列不銹鋼在用作厚板時具有許多限制。

另一方面，其中混合有奧氏體相和鐵素體相的雙相不銹鋼具有奧氏體型和鐵素體型的所有優點，至今已開發了各種類型的雙相不銹鋼。

美國專利第6096441號(2000年8月1日)公開了“具有低鎳含量和高拉伸延伸率的奧氏體鐵素體不銹鋼(Austenoferritic stainless steel having a low nickelcontent and high tensile elongation)”。其特征在于包含作為基礎金屬的鐵、C：至多0.04％、Si：0.4％至1.2％、Mn：2％至4％、Ni：0.1％至1.0％、Cr：18％至22％、Cu：0.05％至4.0％、S：至多0.03％、P：至多0.1％、N：0.1％至0.3％、Mo：至多3.0％和其他不可避免的雜質；由奧氏體相和鐵素體相組成；具有30％至70％的奧氏體；其中在由Creq＝Cr(％)+Mo(％)+1.5Si(％)，Nieq＝Ni(％)+0.33Cu(％)+0.5Mn(％)+30C(％)+30N(％)定義的式中Creq/Nieq為2.3至2.75；在由IM＝551-805(C+N)(％)--8.52Si(％)--8.57Mn(％)--12.51Cr(％)--36Ni(％)--34.5Cu(％)--14Mo(％)定義的式中IM為40至115。

另一方面，在高耐腐蝕性環境中使用最廣泛的雙相不銹鋼之一是AL2205(UNSS31803或S32205)，其組分為22％Cr、5.5％Ni，3％Mo和0.16％N。

這些鋼在各種腐蝕環境中提供優異的耐腐蝕性，并且比奧氏體型例如AISI 304、AISI 316具有更好的耐腐蝕性。

然而，由于這些雙相不銹鋼包含高價格元素例如Ni和Mo，因此存在如下缺點：不僅制造成本增加，而且由于消耗Ni和Mo與其他鋼種相比價格競爭力差。

最近，為了解決這些問題，對于通過在雙相不銹鋼中排除高價格合金元素例如Ni和Mo并添加低價格合金元素代替這些元素來進一步改善合金成本優點的節約型雙相不銹鋼的興趣正在增加。

節約型雙相不銹鋼具有與普通奧氏體不銹鋼304鋼和316鋼相同的耐腐蝕性，并且由于其低Ni含量而易于確保高強度，因此作為用于要求耐腐蝕性的工業設施(例如脫鹽設備、漿料設備、造紙設備和化學設備)的鋼材引起關注。