[發明專利]焊接接頭的低溫韌性優異的鐵素體系不銹鋼

有效

• 申請號: 201710120948.4
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN107541681B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 金鐘哲;鄭壹鄼;金善求;李元培
• 申請（專利權）人: POSCO公司
• 主分類號: C22C38/28
• 分類號: C22C38/28;C22C38/06;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/22;C22C38/20;C22C38/50;C22C38/42;C22C38/44
• 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

本發明公開一種焊接接頭低溫韌性優異的鐵素體系不銹鋼。根據本發明的一個實施例的鐵素體系不銹鋼，以重量％計，包括：Cr：9～30％、N：小于0.015％、Al：0.005～0.04％、Ti：0.1～0.5％、余量Fe以及其他不可避免的雜質，且滿足以下式(1)，并包括最大直徑為0.05至5μm、具有9個/mm²以上的分布密度的Al?Ca?Ti?Mg?O系氧化物。因此，能夠控制不銹鋼的母材內Al?Ca?Ti?Mg?O系氧化物的大小及分布密度，由此能充分細化焊接接頭凝固組織，從而能夠改善鐵素體系不銹鋼的成型性和焊接接頭低溫韌性，Ti>(0.0065Cr+0.38N+8.3Al)??????式(1)。

技術領域

本發明涉及一種鐵素體系不銹鋼，更為具體地，涉及一種焊接接頭的低溫韌性優異的鐵素體系不銹鋼。

背景技術

鐵素體系不銹鋼主要用于汽車排氣系統配件，主要通過沖壓加工來成型和焊接所述加工品，或者通過對被焊接的導管進行擴管和成型來制作最終產品。因此，汽車排氣系統用鐵素體系不銹鋼的重要的要求條件例如為焊接接頭加工特性。

一般，鐵素體系不銹鋼的焊接過程是利用電弧熱熔解母材，此時熔解的金屬快速冷卻而形成凝固組織，此凝固組織的晶粒大小和形狀對焊接接頭的加工性有很大的影響。

尤其，由于用于汽車排氣系統的焊接方法的熱輸入量大、范圍廣，焊接接頭的晶粒粗大化，導致以后加工時發生龜裂的概率增加。不僅如此，焊接接頭晶粒的粗大化具有阻礙低溫韌性特性的特征，尤其，在冬季加工產品時，焊接接頭裂紋發生率急劇增加。

因此，可以知曉，為了滿足汽車排氣系統配件的焊接接頭特性，需要細化熔融接頭的凝固組織。

目前的凝固組織細化技術有低溫鑄造方法和電磁攪拌(Electro MagneticStirring)方法等，然而，雖然這種技術能夠細化母材的凝固組織，但是，焊接時對于熔融接頭的凝固組織的細化卻沒有效果。

尤其，焊接接頭的凝固條件與一般凝固條件相比冷卻速度快，易生長為柱狀樹枝晶，因此，具有凝固組織粗大化的特征。因此，為了細化焊接接頭凝固組織，可以通過助長非均相成核來實現，通過焊接時再熔解的熔融接頭重新凝固時殘留的氧化物，出現非均相成核，從而促進等軸晶的成核和生長，預測凝固組織將會細化。

作為利用鐵素體系不銹鋼的氧化物的非均相成核的一個例子，在現有文獻1中公開了利用Al-Mg系夾雜物細化母材組織的技術，在現有文獻2中公開了以包括Ti和Ca的復合氧化物為主體制造不銹鋼的技術。另外，在現有文獻3中公開了能夠通過生成MgO、MgO-Al₂O₃確保母材組織。

然而，所述的現有文獻1至現有文獻3的重點在于母材凝固組織的細化，而對于焊接接頭凝固組織的氧化物的組成或氧化物的大小、數量并沒有考慮。尤其，就焊接接頭而言，由于與一般鑄造組織不同地，熔融溫度高，因此可能因氧化物的再熔解而喪失效力，并且，由于冷卻速度快，因此具有需要控制用于細化的氧化物的大小的特征。因此，就所述專利文獻而言，并不是用于焊接接頭的凝固組織細化的優選方法。

現有技術文獻

【專利文獻】

(現有文獻1)韓國公開專利公報第10-2011-0074217號(2011年6月30日公開)

(現有文獻2)日本公開專利公報第2000-001715號(2000年1月7日公開)

(現有文獻3)日本公開專利公報第2001-254153號(2001年9月18日公開)

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明的實施例的目的在于提供一種能夠通過不銹鋼的母材組織和焊接接頭凝固組織的細化來改善不銹鋼的成型性及焊接接頭的低溫韌性的鐵素體系不銹鋼。