[發明專利]具有改善的焊接部的機械性能的鐵素體不銹鋼和鐵素體不銹鋼管

有效

• 申請號: 201980063946.3
• 申請日: 2019-08-23
• 公開（公告）號: CN112771193B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 李啟萬;樸宰奭
• 申請（專利權）人: 株式會社POSCO
• 主分類號: C22C38/28
• 分類號: C22C38/28;C22C38/26;C22C38/06;C22C38/00;C22C38/22;C22C38/40;C22C38/20
• 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;孫雅雯

公開了具有改善的焊接區的機械性能的鐵素體不銹鋼。所公開的鐵素體不銹鋼以全部組成的重量的百分比(％)計包含：0.005％至0.02％的C、0.005％至0.02％的N、11.0％至13.0％的Cr、0.16％至0.3％的Ti、0.1％至0.3％的Nb和0.005％至0.05％的Al，剩余部分的Fe和不可避免的雜質，并且其中在焊接之后在{001}方向的織構最大強度為30或更小。

技術領域

本公開涉及鐵素體不銹鋼，特別是具有改善的焊接區的機械性能的鐵素體不銹鋼和鐵素體不銹鋼管。

背景技術

不銹鋼是指通過抑制腐蝕(這是碳鋼的弱點)而具有強的耐腐蝕性的鋼。通常，不銹鋼根據其化學組成或金屬組織來分類。根據金屬組織，不銹鋼可以被分為基于奧氏體的、基于鐵素體的、基于馬氏體的和基于雙相的不銹鋼。

其中，鐵素體不銹鋼因為其在添加比較便宜的合金元素的同時具有優異的耐腐蝕性而被應用于各種行業領域例如家用電器和廚房用具。

特別地，當用作用于排氣管、燃料罐或者汽車或兩輪車輛的管的材料時，在暴露于排氣環境和燃料環境時需要耐腐蝕性和耐熱性，以及在冷加工期間的可成形性。

近年來，隨著汽車排氣系統部件變得輕量化且在形狀上更復雜，需要改善用于排氣系統部件的材料的機械性能和可成形性。為此，通過開發鐵素體不銹鋼的顯微組織和織構改善技術，改善鋼本身的機械性能和可成形性變得容易。

然而，在當使用鐵素體不銹鋼作為用于排氣管、燃料罐或者汽車或兩輪車輛的管的材料時發生的焊接過程中，鋼材料在高溫下被再加熱，因此其失去精細組織和在可成形性方面優異的織構，并且形成非常粗的柱狀晶粒。

這種現象在包括熔融區和熱影響區的焊接區中更加明顯，這導致產品的穩定性劣化。因此，精細控制焊接區的晶粒尺寸對于改善通過焊接制造的產品的機械性能是必不可少的。作為用于使焊接區的組織微小化的手段，已經研究了用于通過TiN控制晶粒粗化的技術和用于通過Ti氧化物在晶粒中生成鐵素體的技術并付諸實施。然而，尚未開發出用于控制焊接區的織構以及焊接區顯微組織的技術。

發明內容

技術問題

本公開的實施方案旨在通過控制焊接區顯微組織和織構來提供具有改善的焊接區的機械性能的鐵素體不銹鋼和鐵素體不銹鋼管。

技術方案

根據本公開的一個方面，具有改善的焊接區的機械性能的鐵素體不銹鋼以全部組成的重量的百分比(％)計包含：C：0.005％至0.02％、N：0.005％至0.02％、Cr：11.0％至13.0％、Ti：0.16％至0.3％、Nb：0.1％至0.3％、Al：0.005％至0.05％、剩余部分的鐵(Fe)和其他不可避免的雜質，并且鐵素體不銹鋼在焊接之后在{001}方向的織構最大強度為30或更小。

鐵素體不銹鋼在焊接之后可以包括10個/mm²至100個/mm²的存在于焊接區中的二次相。

二次相可以包括氮化物、氧化物和拉弗斯(Laves)相析出物。

鐵素體不銹鋼還可以包含以下的至少一者：Mo：1.0％或更少、Ni：1.0％或更少、Cu：1.0％或更少、和B：0.005％或更少。

根據本公開的另一個方面，鐵素體不銹鋼管包含：基礎材料，所述基礎材料以全部組成的重量的百分比(％)計包含：C：0.005％至0.02％、N：0.005％至0.02％、Cr：11.0％至13.0％、Ti：0.16％至0.3％、Nb：0.1％至0.3％、Al：0.005％至0.05％、剩余部分的鐵(Fe)和其他不可避免的雜質；以及焊接區，所述焊接區在{001}方向的織構最大強度為30或更小。

焊接區可以包括10個/mm²至100個/mm²的二次相。