奥氏体系不锈钢和其制造方法技术

一种奥氏体系不锈钢，其化学组成以质量％计为C：0.015％以下，Si：1.00％以下，Mn：2.00％以下，P：0.05％以下，S：0.030％以下，Cr：16.0％以上且小于22.0％、Ni：11.0～16.0％、Mo：2.5～5.0％、N：0.07％以上且小于0.15％、Nb：0.20～0.50％、Al：0.005～0.040％、Sn：0～0.080％、Zn：0～0.0060％、Pb：0～0.030％、余量：Fe和杂质，且满足[MoSS/Mo≥0.98](MoSS：固溶于钢中的Mo量)。

Austenitic stainless steel and its manufacturing method

The chemical composition of an austenitic stainless steel is below C:0.015%, Si:1.00%, Mn:2.00%, P:0.05%, S:0.030%, Cr:16.0% and less than 22.0%, Ni:11.0-16.0%, Mo:2.5-5.0%, N:0.07% and less than 0.15%, Nb:0.20-0.50%. Among them, Al: 0.005-0.040%, Sn: 0-0.080%, Zn: 0-0.0060%, Pb: 0-0.030%, residual: Fe and impurities, and satisfy [MoSS/Mo > 0.98] (MoSS: Mo content dissolved in steel).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】奥氏体系不锈钢和其制造方法
本专利技术涉及奥氏体系不锈钢和其制造方法，特别是涉及耐环烷酸腐蚀性优异的奥氏体系不锈钢和其制造方法。
技术介绍
近年来，由于能源需求的迫切，推进了火力发电锅炉、石油精制工厂和石油化学工业用工厂的新成立。而且，其加热炉管等中使用的奥氏体系不锈钢要求优异的耐腐蚀性。特别是，由于新兴国家的经济生长而原油价格日益高涨，开始研究使用迄今为止未使用的廉价且劣质的原油。基于这样的技术背景，例如，专利文献1中公开了：耐腐蚀性优异的烟囱·烟道和脱硫装置用高合金不锈钢。另外，专利文献2中公开了：用于重油燃烧锅炉的换热器、烟道、烟囱等的硫酸酸性液所导致的腐蚀成为问题的部分的优异的耐硫酸露点腐蚀不锈钢。进而，专利文献3中公开了：对于火力发电、产业用锅炉中使用的换热器、烟道、烟囱等中成为问题的硫酸腐蚀具有优异的耐性的奥氏体系不锈钢。而且，专利文献4中公开了：具有高的耐腐蚀性、其中对于连多硫酸应力腐蚀开裂具有高的抗力的、含C固定化元素的奥氏体系不锈钢。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平2-170946号公报专利文献2：日本特开平4-346638号公报专利文献3：日本特开2000-1755号公报专利文献4：国际公开第2009/044802号
技术实现思路
专利技术要解决的问题使用劣质的原油的情况下，已知在石油精制工厂的蒸馏塔周边设备中产生环烷酸腐蚀。今后，有必要提高劣质的原油的使用比率来进行精制，因此，预计该腐蚀的问题会明显化。然而，专利文献1～4中，对于上述那样的环烷酸腐蚀的问题，尚未充分进行研究，要求开发出具有优异的耐环烷酸腐蚀性的钢。关于环烷酸腐蚀，迄今为止认为受总酸值(TotalAcidNumber：TAN)和流速支配。然而，TAN和腐蚀速度未必可见相关关系，认为根据酸的种类、结构、含量等而变化。如此现状是，非常难以进行利用腐蚀环境解析的腐蚀速度的预测。因此，必须实现从材料方面的重新评估，进行耐环烷酸腐蚀性优异的材料的成分设计。本专利技术是为了解决上述问题而作出的，其目的在于，提供：兼具优异的耐环烷酸腐蚀性和经济性的奥氏体系不锈钢和其制造方法。用于解决问题的方案本专利技术人等针对对环烷酸腐蚀具有优异的耐性的材料的成分设计进行了深入研究，结果获得以下的见解。作为用于提高耐环烷酸腐蚀性有效的方法，已知有增加Mo含量的方法。然而，如果过量地含有Mo，则例如韧性和焊接性等除耐腐蚀性以外的性能恶化而成为问题。另外，随意含有昂贵的Mo也成为使经济性恶化的因素，故不优选。因此，为了对Mo提高耐环烷酸腐蚀性的机制详细进行研究，对环烷酸腐蚀试验后的试验片的表层进行了调查。其结果表明：在试验片表层形成作为Mo的硫化物的MoS的覆膜，该覆膜有利于耐环烷酸腐蚀性的提高。但是可知，如果大量Mo以析出物的形式存在，则不发挥作为覆膜的材料的作用，反而妨碍覆膜的生成。即，仅凭借增加Mo的总量是不充分的，需要使Mo固溶于钢中。本专利技术是基于上述见解而作出的，主旨在于，下述奥氏体系不锈钢、使用其的钢材、钢管、钢板、棒钢、线材、锻钢、阀、接头和焊接材料以及奥氏体系不锈钢的制造方法。(1)一种奥氏体系不锈钢，其化学组成以质量％计为：C：0.015％以下、Si：1.00％以下、Mn：2.00％以下、P：0.05％以下、S：0.030％以下、Cr：16.0％以上且低于22.0％、Ni：11.0～16.0％、Mo：2.5～5.0％、N：0.07％以上且低于0.15％、Nb：0.20～0.50％、Al：0.005～0.040％、Sn：0～0.080％、Zn：0～0.0060％、Pb：0～0.030％、余量：Fe和杂质，满足下述(i)式。MoSS/Mo≥0.98···(i)其中，式中的Mo表示钢中所含的Mo的含量(质量％)，MoSS表示固溶于钢中的Mo含量(质量％)。(2)根据上述(1)所述的奥氏体系不锈钢，其中，前述化学组成进一步满足以下条件：以下述(ii)式定义的R1值满足下述(iii)式。R1＝0.25Ni+0.2Cr+(Mo×(MoSS/Mo))1.45···(ii)R1≥10.2···(iii)其中，(ii)式中的各元素符号表示钢中所含的各元素的含量(质量％)，MoSS表示固溶于钢中的Mo含量(质量％)。(3)根据上述(1)所述的奥氏体系不锈钢，其中，前述化学组成以质量％计含有：选自Sn：0.002～0.080％、Zn：0.0002～0.0060％、和Pb：0.0005～0.030％、中的1种以上，进而，以下述(iv)式定义的L值满足下述(v)式。L＝7.6Sn0.18+9.5Pb0.18+12.8Zn0.2···(iv)1.8≤L≤13.9···(v)其中，(iv)式中的各元素符号表示钢中所含的各元素的含量(质量％)。(4)根据上述(2)所述的奥氏体系不锈钢，其中，前述化学组成以质量％计含有：选自Sn：0.002～0.080％、Zn：0.0002～0.0060％、和Pb：0.0005～0.030％、中的1种以上，进而，以下述(iv)式定义的L值满足下述(v)式。L＝7.6Sn0.18+9.5Pb0.18+12.8Zn0.2···(iv)1.8≤L≤13.9···(v)其中，(iv)式中的各元素符号表示钢中所含的各元素的含量(质量％)。(5)根据上述(4)所述的奥氏体系不锈钢，其中，前述化学组成进一步满足以下条件：以下述(vi)式定义的R2值满足下述(vii)式。R2＝R1+(L-5.1)/3···(vi)R2≥12.0···(vii)其中，(vi)式中的R1为以上述(ii)式定义的值，L为以上述(iv)式定义的值。(6)根据上述(1)～(5)中任一项所述的奥氏体系不锈钢，其具有钢内部中的平均晶粒度编号为7.0以上的金属组织。(7)一种奥氏体系不锈钢材，其使用了上述(1)～(6)中任一项所述的奥氏体系不锈钢。(8)一种奥氏体系不锈钢管，其使用了上述(1)～(6)中任一项所述的奥氏体系不锈钢。(9)一种奥氏体系不锈钢板，其使用了上述(1)～(6)中任一项所述的奥氏体系不锈钢。(10)一种奥氏体系不锈棒钢，其使用了上述(1)～(6)中任一项所述的奥氏体系不锈钢。(11)一种奥氏体系不锈钢线材，其使用了上述(1)～(6)中任一项所述的奥氏体系不锈钢。(12)一种奥氏体系不锈钢锻钢，其使用了上述(1)～(6)中任一项所述的奥氏体系不锈钢。(13)一种奥氏体系不锈钢阀，其使用了上述(1)～(6)中任一项所述的奥氏体系不锈钢。(14)一种奥氏体系不锈钢接头，其使用了上述(1)～(6)中任一项所述的奥氏体系不锈钢。(15)一种奥氏体系不锈钢焊接材料，其使用了上述(1)～(6)中任一项所述的奥氏体系不锈钢。(16)一种奥氏体系不锈钢的制造方法，其具备如下工序：热处理工序，将具有上述(1)～(5)中任一项所述的化学组成的钢在大于1260℃且为1370℃以下的温度区域加热8小时以上；热加工工序，实施热加工使得最终温度在960～1150℃的范围；和，最终热处理工序，在1000～1100℃的温度范围加热3分钟以上。(17)根据上述(16)所述的奥氏体系不锈钢的制造方法，其中，进一步具备如下冷加工工序：在截面减少率成为30％以上的条件下实施冷加工。专利技术的效果根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种奥氏体系不锈钢，其化学组成以质量％计为C：0.015％以下、Si：1.00％以下、Mn：2.00％以下、P：0.05％以下、S：0.030％以下、Cr：16.0％以上且小于22.0％、Ni：11.0～16.0％、Mo：2.5～5.0％、N：0.07％以上且小于0.15％、Nb：0.20～0.50％、Al：0.005～0.040％、Sn：0～0.080％、Zn：0～0.0060％、Pb：0～0.030％、余量：Fe和杂质，且满足下述(i)式，MoSS/Mo≥0.98···(i)其中，式中的Mo表示钢中所含的Mo的含量，单位为质量％，MoSS表示固溶于钢中的Mo含量，单位为质量％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.06 JP 2016-0764011.一种奥氏体系不锈钢，其化学组成以质量％计为C：0.015％以下、Si：1.00％以下、Mn：2.00％以下、P：0.05％以下、S：0.030％以下、Cr：16.0％以上且小于22.0％、Ni：11.0～16.0％、Mo：2.5～5.0％、N：0.07％以上且小于0.15％、Nb：0.20～0.50％、Al：0.005～0.040％、Sn：0～0.080％、Zn：0～0.0060％、Pb：0～0.030％、余量：Fe和杂质，且满足下述(i)式，MoSS/Mo≥0.98···(i)其中，式中的Mo表示钢中所含的Mo的含量，单位为质量％，MoSS表示固溶于钢中的Mo含量，单位为质量％。2.根据权利要求1所述的奥氏体系不锈钢，其中，所述化学组成进一步满足以下条件：以下述(ii)式定义的R1值满足下述(iii)式，R1＝0.25Ni+0.2Cr+(Mo×(MoSS/Mo))1.45···(ii)R1≥10.2···(iii)其中，(ii)式中的各元素符号表示钢中所含的各元素的含量，单位为质量％，MoSS表示固溶于钢中的Mo含量，单位为质量％。3.根据权利要求1所述的奥氏体系不锈钢，其中，所述化学组成以质量％计含有选自Sn：0.002～0.080％、Zn：0.0002～0.0060％、和Pb：0.0005～0.030％中的1种以上，进而，以下述(iv)式定义的L值满足下述(v)式，L＝7.6Sn0.18+9.5Pb0.18+12.8Zn0.2···(iv)1.8≤L≤13.9···(v)其中，(iv)式中的各元素符号表示钢中所含的各元素的含量，单位为质量％。4.根据权利要求2所述的奥氏体系不锈钢，其中，所述化学组成以质量％计含有选自Sn：0.002～0.080％、Zn：0.0002～0.0060％、和Pb：0.0005～0.030％中的1种以上，进而，以下述(iv)式定义的L值满足下述(v)式，L＝7.6Sn0.18+9.5Pb0...

【专利技术属性】
技术研发人员：瀬户雅浩，相良雅之，山田健太，小薄孝裕，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP