[發明專利]具有優異耐磨性和韌性的奧氏體鋼材及其制造方法

有效

• 申請號: 201780078825.7
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN110114493B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 金龍進;吳洪烈;李弘周;姜相德;樸然楨;丁榮德
• 申請（專利權）人: 株式會社POSCO
• 主分類號: C22C38/38
• 分類號: C22C38/38;C22C38/02;C22C38/06;C22C38/20;C22C38/00;C21D9/46;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;鄭毅

根據本發明的一個優選方面，提供了一種具有優異的耐磨性和韌性的奧氏體鋼材，以及用于制造該奧氏體鋼材的方法。根據本發明的一個優選方面的具有優異的耐磨性和韌性的奧氏體鋼材以重量％計包含：0.6％至1.9％的碳(C)、12％至22％的錳(Mn)、5％或更低(不包括0％)的鉻(Cr)、5％或更低(不包括0％)的銅(Cu)、0.5％或更低(不包括0％)的鋁(Al)、1.0％或更低(不包括0％)的硅(Si)、0.1％或更低(包括0％)的磷(P)、0.02％或更低(包括0％)的硫(S)，并且其余部分為Fe和不可避免的雜質，并且具有以表面積分數計包含97％或更高(包括100％)的奧氏體和3％或更低(包括0％)碳化物的顯微組織。

技術領域

本公開涉及具有優異的耐磨性和韌性的奧氏體鋼材及其制造方法。

背景技術

奧氏體鋼材由于其諸如可加工硬化性、非磁性性能等特性而可用于各種目的。具體地，由于具有作為主要組織的鐵素體和馬氏體的碳鋼在其性能方面存在限制，因此奧氏體鋼材已越來越多地用作可克服碳鋼的缺點的可替代材料。

隨著采礦業和油氣業的發展，使用鋼材的磨損已成為采礦、運輸、精煉和儲存過程中的重要問題。作為用于替代石油的化石燃料，油砂的開發已經積極地進行，并且由包含油、礫石、沙子等的漿料引起的鋼材的磨損已經被認為是增加生產成本的重要原因。因此，對具有優異的耐磨性和韌性的鋼材的開發和應用的需求增加。

高錳鋼或哈德菲爾德鋼(Hadfield steel)具有優異的耐磨性，并因此已廣泛地在各種工業中用作耐磨部件。為了提高鋼材的耐磨性，一直試圖通過添加高含量的碳并包含大量的錳來增加奧氏體組織和耐磨性。

然而，高錳鋼中的高含量碳可能在高溫下產生沿晶界形成的碳化物，使得鋼材的性能、特別是鋼材的延展性可能大大降低。

為了防止上述碳化物在晶界上析出，已經提出通過進行水印刷熱處理或在高溫下進行固溶處理、進行熱加工以及在室溫下進行快速冷卻來制造高錳鋼的方法。

然而，通過上述方法制造的高錳鋼在一般機械磨損環境中可以具有優異的耐磨性，但是這種高錳鋼可能難以在伴隨磨蝕和磨損的環境中實現耐磨性。因此，可能難以在可能發生鋼的復雜磨損的惡劣環境中應用這種高錳鋼。

因此，可能需要開發一種奧氏體鋼材，其可以通過基于碳和錳的含量防止碳化物的形成來確保耐磨性和韌性兩者。

(現有技術)

(參考文獻1)韓國公開專利公報No.2010-0106649

發明內容

技術問題

本公開的一方面是提供一種具有優異的耐磨性和韌性的奧氏體鋼材。

本公開的另一方面是提供一種制造具有優異的耐磨性和韌性的奧氏體鋼材的方法。

技術方案

根據本發明的一方面，提供一種具有優異的耐磨性和韌性的奧氏體鋼材，該奧氏體鋼材包含以重量％計的：0.6％至1.9％的碳(C)、12％至22％的錳(Mn)、5％或更少(不包括0％)的鉻(Cr)、5％或更少(不包括0％)的銅(Cu)、0.5％或更少(不包括0％)的鋁(Al)、1.0％或更少(不包括0％)的硅(Si)、0.1％或更少(包括0％)的磷(P)、0.02％或更少(包括0％)的硫(S)，以及余量的Fe和不可避免的雜質，并且作為顯微組織，以面積分數計包含97％或更高(包括100％)的奧氏體和3％或更低(包括0％)的碳化物。

優選地，奧氏體的晶粒尺寸可以為500μm或更小。