[發明專利]具有優異表面特性的奧氏體鋼及其制造方法

在審

• 申請號: 201780079005.X
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN110088343A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 金龍進;吳洪烈;姜相德;李云海;河有美
• 申請（專利權）人: 株式會社POSCO
• 主分類號: C22C38/38
• 分類號: C22C38/38;C22C38/20;C22C38/02;C22C38/06;C22C38/00;C21D8/02;C21D9/46
• 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

本公開涉及一種具有優異的表面特性的奧氏體鋼及其制造方法。所提供的具有優異的表面特性的奧氏體鋼和用于生產其的方法，根據本公開的方面的奧氏體鋼包含按重量計0.6％至1.3％的碳(C)、14％至22％的錳(Mn)、5％或更少(不包括0％)的銅(Cu)、5％或更少(不包括0％)的鉻(Cr)、1.0％或更少(不包括0％)的硅(Si)、0.5％或更少(不包括0％)的鋁(Al)、0.1％或更少(包括0％)的磷(P)、0.02％或更少(包括0％)的硫(S)，其余部分為鐵(Fe)和不可避免的雜質，其中奧氏體鋼的顯微組織包含按面積計5％或更少的碳化物以及剩余的奧氏體組織，以及奧氏體鋼的表面缺陷尺寸為0.3mm或更小。

技術領域

本公開涉及具有優異的表面特性的奧氏體鋼及其制造方法。本公開涉及在油氣業中的采礦、運輸和儲存領域中使用的如用于工業機械、結構材料、漿料管用的鋼材和酸性環境中的鋼材的在耐磨性方面優異的奧氏體鋼材以及用于生產該奧氏體鋼材的方法，并且更特別地涉及具有優異的表面特性并且在耐磨性、韌性和耐腐蝕性等以及延展性方面優異的奧氏體鋼材以及用于生產該奧氏體鋼材的方法。

背景技術

奧氏體鋼由于其比如可加工硬化性、非磁性等特性而可以用于各種目的。特別地，由于具有鐵素體和馬氏體作為主要組織的碳鋼在其性能方面具有限制，因此奧氏體鋼越來越多地用作可以克服碳鋼的缺點的可替代材料。

特別地，由于采礦業以及油氣業的發展，在采礦、運輸、精煉和儲存過程中所使用的鋼材的磨損正在成為顯著的問題。特別地，隨著作為用以代替石油的化石燃料的來源的油砂的開發已經被常規化，由包含油、礫石、砂等的漿料導致的鋼材的磨損是生產成本增加的主要原因。因此，對在耐磨性和韌性方面優異的鋼材的開發和應用的需求顯著增加。

哈德菲爾德(Hadfield)鋼由于其優異的耐磨性已作為耐磨部件廣泛地用于各種工業。持續且穩定地試圖通過包含高含量的碳和大量的錳來增大奧氏體組織和耐磨性從而增大鋼材的耐磨性。

然而，哈德菲爾德鋼的碳的高含量可能導致網狀碳化物在高溫處沿著奧氏體晶界形成，從而大大地降低了鋼材的性能，特別是延展性。為了抑制網狀碳化物的析出，已經提出了在高溫處通過淬火或固溶處理制造高錳鋼并且然后在熱處理之后將該高錳鋼迅速冷卻至室溫的方法。

然而，哈德菲爾德鋼在一般的機械磨損環境中具有優異的耐磨性，但其在伴隨有腐蝕磨損的環境中難以表現出優異的耐磨性，因此難以應用于復雜磨損發生的惡劣環境中。

近來，考慮到上述問題，已經開發出奧氏體耐磨鋼以確保耐腐蝕性。然而，在具有非常高含量的碳的奧氏體耐磨鋼中，由于碳化物的析出導致的韌性劣化可能是個問題。此外，在高錳鋼的鑄錠或鑄件的情況下，可能不可避免地產生在凝固時由于合金元素如錳、碳等導致的偏析。在這種情況下，偏析的發生在比如熱軋等的后處理中可能會進一步加劇。因此，碳化物的部分析出可能會沿著偏析區以網狀的形式發生并在最終產品中加深。因此，可能促使顯微組織的不均勻性，并且其性能可能被劣化。因此，主要進行的研究在于防止主要是在奧氏體耐磨鋼中由于碳化物的析出導致的性能的劣化。

另一問題可能是在表面上發生不均勻的氧化。這種不均勻的氧化可能尤其是沿著晶界發生，從而在板坯的再加熱過程中導致裂縫，并且在應力發生的軋制過程期間使裂縫擴展，從而使最終產品的表面特性劣化。表面上的裂縫可能導致產品彎曲或張緊過程中的過早失效，并且可能降低其耐磨性。

(現有技術文獻)

(專利文獻1)韓國專利公開No.2010-0106649

發明內容

技術問題

本公開的一個方面是提供一種通過抑制不均勻的氧化而具有改善的表面品質的優異的表面特性的奧氏體鋼。

本公開的另一方面是提供一種用于生產通過抑制不均勻的氧化而具有改善的表面品質的優異表面特性的奧氏體鋼的方法。

技術方案