[發明專利]具有優異的沖擊韌性的基于鐵素體的不銹鋼及其生產方法

在審

• 申請號: 201880080609.0
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN111479944A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 孔正賢
• 申請（專利權）人: 株式會社POSCO
• 主分類號: C22C38/28
• 分類號: C22C38/28;C22C38/00;C22C38/20;C22C38/50;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

公開了具有優異的沖擊特性和至少6mm的厚度的經熱軋退火的基于鐵素體的不銹鋼板及其生產方法。按重量％計，根據本發明的一個實施方案的具有優異的沖擊韌性的基于鐵素體的不銹鋼包含：大于0％且至多0.01％的C、至多0.8％的Si、至多0.5％的Mn、10％至14％的Cr、0.01％至0.45％的Ti、大于0％且至多0.015％的N，剩余部分包含鐵(Fe)和不可避免的雜質，顯微組織中的晶粒之間的平均取向差為0.6°至1.1°。

技術領域

本公開涉及具有優異的沖擊韌性的鐵素體不銹鋼及其制造方法，更特別地，涉及厚度為6mm或更大的包含Ti并具有優異的沖擊特性的鐵素體不銹鋼熱軋退火鋼板及其制造方法。

背景技術

與奧氏體不銹鋼相比，鐵素體不銹鋼具有差的可加工性、沖擊韌性和高溫強度，但由于其不包含大量的Ni，因此其便宜并且具有低的熱膨脹。近年來，優選將其用于汽車排氣系統部件材料。特別地，由于微裂紋和廢氣泄漏問題，用于排氣系統的法蘭最近已轉變為具有改善的耐腐蝕性和耐久性的鐵素體不銹鋼厚板。

STS409L材料是通過在11％Cr下用Ti穩定C和N來防止焊縫敏化的鋼種，具有優異的可加工性并且主要在低于700℃的溫度下使用。STS409L材料是最廣泛使用的鋼種，因為其甚至對汽車排氣系統中產生的冷凝物組分都具有一定的耐腐蝕性。

然而，由于鐵素體不銹鋼的厚度比奧氏體不銹鋼的厚度厚，因此可加工性和沖擊韌性差。因此，鐵素體不銹鋼在熱軋之后在冷軋至目標厚度期間具有脆性裂紋或裂紋擴展，從而導致板的斷裂。當使用具有6.0mm或更大的厚度的STS409L厚板加工產品(例如法蘭)時，存在沖擊特性差(例如由沖擊產生的裂紋)的缺點。由于這種低沖擊特性，具有6.0mm或更大的厚度的STS409L鋼是非常難以制造和加工的鋼。

此外，在熱軋期間，由于軋制壓下不足而難以獲得細晶粒，并且由于形成粗晶粒和不均勻的晶粒而進一步增加了脆性，并且沖擊特性劣化。

發明內容

技術問題

本公開的實施方案解決了上述問題，并因此通過控制具有6.0mm或更大的厚度的鐵素體不銹鋼熱軋厚板的退火溫度來確保回復組織(recovery structure)而不是完全再結晶的組織，從而提供了具有改善的沖擊韌性的鐵素體不銹鋼及其制造方法。

技術方案

根據本公開的一個方面，以全部組成的重量百分比(％)計，具有優異的沖擊韌性的鐵素體不銹鋼包含：C：大于0％且為0.01％或更小，Si：0.8％或更小，Mn：0.5％或更小，Cr：10％至14％，Ti：0.01％至0.45％，N：大于0％且為0.015％或更小，剩余部分為鐵(Fe)和其他不可避免的雜質，以及顯微組織的晶粒之間的平均取向差(misorientation)為0.6°至1.1°。

不銹鋼的厚度可以為6.0mm至25.0mm。

鐵素體不銹鋼還可以包含Ni：0.3％或更小，Cu：0.5％或更小，Al：0.1％或更小。

不銹鋼可以滿足下式(1)

(1)Ti/(C+N)≥3

Ti、C、N意指各元素的含量(重量％)。

不銹鋼可以具有305MPa或更大的屈服強度、420MPa或更大的拉伸強度、35％至40％的延伸率并滿足下式(2)。

(2)20℃夏氏沖擊能×40℃夏氏沖擊能≥750J/cm²