二联不锈钢制造技术

一种二联不锈钢包括小于以重量百分比计，３百分数的镍和１．５百分数的钼。在一个实施方案中，该二联不锈钢包含，以重量百分比计，最多０．０６百分数的碳；１５－２５百分数的铬；１到小于２．５百分数的镍；最多３．７５百分数的锰；大于０．１２到最多０．３５百分数的氮；最多２百分数的硅；最多１．５百分数的钼；最多０．５百分数的铜；最多０．２百分数的钴；最多０．０５百分数的磷；最多０．００５百分数的硫；０．００１－０．００３５百分数的硼；铁和偶存的杂质。所提供的二联不锈钢可以以一种制品的形式提供，例如：条、棒、板、板材、铸件、管材或者管道。本发明专利技术还公开了一种制造该二联不锈钢的方法。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及二联不锈钢。特别地，本专利技术涉及可以作为某些已知二联不锈钢的经济替代品的二联不锈钢，而且其相对于某些奥氏体不锈钢，例如304、316和317型奥氏体不锈钢，还具有改进的耐腐蚀性。本专利技术还涉及生产本专利技术的二联不锈钢的方法。本专利技术的二联不锈钢已应用于例如腐蚀环境中和形成制品，如条、棒、板、板材、铸件、管材或者管道中。
技术介绍
二联不锈钢是一种合金，其包含由奥氏体和铁氧体相的混合物组成的显微组织。通常，二联不锈钢同时显示出这两相的某些特性，以及相对较高的强度和延展性。已经提出了各种二联不锈钢，其中一些在美国专利号3,650,709、4,340,432、4,798,635、4,828,630、5,238,508、5,298,093、5,624,504和6,096,441中有描述。早期的双相合金对一般腐蚀和氯化物应力腐蚀断裂具有中等的抗性，但是当用于焊态条件时性能显著损失。目前，可以从宾夕法尼亚州匹兹堡的Allegheny Ludlum公司获得一种最广泛使用的第二代二联不锈钢，商标为AL2205(UNS S31803和/或32205)。这种二联不锈钢为一种标称22％铬、5.5％镍、3％钼和0.16％氮的合金，其在许多环境中提供优于304、316和317型奥氏体不锈钢的耐腐蚀性(除非另作说明，所有的百分数在本文中都为总合金重量的重量百分数)。AL 2205，一种氮增强的二联不锈钢，其在改进腐蚀特性和焊态性能中具有氮的冶金学优势，还显示出两倍以上的常规的奥氏体不锈钢的屈服强度。这种二联不锈钢常常以焊接管或管状部件的形式使用，以及在对一般腐蚀和氯化物应力腐蚀断裂(“SCC”)的抗性重要的环境中以成形的和焊接的板产品的形式使用。增加的强度创造了减小管壁厚度的机会并防止处理危险。正如方才所表明的，AL 2205已被管材和管端用户广泛接受，特别是当SCC至关重要时作为316型不锈钢的代替物。这在很大程度上是由于AL 2205比316型和317型奥氏体不锈钢显著地更耐缝隙腐蚀的事实。下表中说明了这种出众的耐氯离子缝隙腐蚀性，其显示了使用10％氯化铁溶液的ASTMG48B步骤的结果。提到的10％氯化铁溶液是以六水合物盐的重量计并相当于约6重量％的无水氯化铁盐溶液。 然而，AL 2205的突出的耐腐蚀性(和其它性能)可能大于一些应用中所需要的。在某些SCC应用中，当AL 2205提供合格的工艺溶液时，其不能作为304型不锈钢的经济替代合金。AL 2205的较高的成本主要由于合金元素镍(标称5.5％)和钼(标称3％)的量。因此，提供一种可焊、可成形的二联不锈钢，其具有比304型、316型或317型奥氏体不锈钢更大的耐腐蚀性，并可具有比通常使用的AL 2205二联不锈钢更低的生产成本，是合乎需要的。专利技术简述本专利技术涉及一种显示出耐腐蚀性的二联不锈钢，并且其相对于其它二联不锈钢，包括AL 2205，具有较低的合金元素镍和钼的量。根据本专利技术的一个实施方案，该二联不锈钢包含，以重量百分比计，最多0.06百分数的碳；15百分数到小于19百分数的铬；1百分数到小于3百分数的镍；最多3.75百分数的锰；大于0.12百分数到最多0.35百分数的氮，最多2百分数的硅，最多1.5百分数的钼；最多0.5百分数的铜；最多0.2百分数的钴；最多0.05百分数的磷；最多0.005百分数的硫；最多0.03百分数的硼；铁和偶存的杂质。根据本专利技术的另一个实施方案，该二联不锈钢包含以重量百分比计最多0.06百分数的碳；15百分数-25百分数的铬；1百分数到小于2.5百分数的镍；最多3.75百分数的锰；大于0.12百分数-0.35百分数的氮；最多2百分数的硅；最多1.5百分数的钼；最多0.5百分数的铜；最多0.2百分数的钴；最多0.05百分数的磷；最多0.005百分数的硫；0.001百分数-0.0035百分数的硼；铁和偶存的杂质。根据本专利技术的又一个实施方案，该二联不锈钢包含，以重量百分比计，最多0.06百分数的碳；15百分数到小于21.5百分数的铬；1百分数到小于3百分数的镍；最多3.75百分数的锰；大于0.12百分数到最多0.35百分数的氮；最多2百分数的硅；最多1.5百分数的钼；最多0.5百分数的铜；最多0.2百分数的钴；最多0.05百分数的磷；最多0.005百分数的硫；0.001百分数-0.0035百分数的硼；铁和偶存的杂质。本专利技术还涉及由本专利技术的二联不锈钢制得的或包括本专利技术的二联不锈钢制得的制品，例如条、棒、板、板材、铸件、管材或者管道。当打算用于含有氯化物的环境中时，由本专利技术的二联不锈钢形成的制品会特别有优势。此外，本专利技术涉及制备二联不锈钢的方法。特别地，根据本专利技术的方法，提供了一种具有前述化学性质的二联不锈钢，并对其进行处理，包括固溶退火和冷却。可以进一步把该钢材加工成为一种制品或者成为任何其它所需的形式。专利技术详述本专利技术涉及一种二联不锈钢，其特征在于相对于某些已知的二联不锈钢，包括AL 2205，它含有降低的合金元素镍和钼的量。特别是，本专利技术的二联不锈钢含有，以重量百分比计小于3百分数的镍和小于1.5百分数的钼。根据本专利技术的一个特别的实施方案，该二联不锈钢包含，以重量百分比计最多0.06百分数的碳；15百分数到小于19百分数的铬；1百分数到小于3百分数的镍；最多3.75百分数的锰；大于0.12百分数-最多0.35百分数的氮；最多2百分数的硅；最多1.5百分数的钼；最多0.5百分数的铜；最多0.2百分数的钴；最多0.05百分数的磷；最多0.005百分数的硫；最多0.03百分数的硼；铁和偶存的杂质。根据本专利技术的另一个实施方案，该二联不锈钢包含，以重量百分比计最多0.06百分数的碳；15百分数-25百分数的铬；1百分数到小于2.5百分数的镍；最多3.75百分数的锰；大于0.12百分数-0.35百分数的氮，最多2百分数的硅，最多1.5百分数的钼；最多0.5百分数的铜；最多0.2百分数的钴；最多0.05百分数的磷；最多0.005百分数的硫；0.001百分数-0.0035百分数的硼；铁和偶存的杂质。根据本专利技术的又一个实施方案，该二联不锈钢包含，以重量百分比计最多0.06百分数的碳；15百分数到小于21.5百分数的铬；1百分数到小于3百分数的镍；最多3.75百分数的锰；大于0.12百分数到最多0.35百分数的氮；最多2百分数的硅；最多1.5百分数的钼；最多0.5百分数的铜；最多0.2百分数的钴；最多0.05百分数的磷；最多0.005百分数的硫；0.001百分数-0.0035百分数的硼；铁和偶存的杂质。可以理解在刚叙述的钢材组合物中，碳、锰、硅、钼、铜、钴、磷、硫和仅在一个实施方案中的硼是该钢材的任选组分。本专利技术的二联不锈钢优选包括奥氏体和铁氧体相，在退火状态下，每相的范围在20体积％-80体积％之间。该二联不锈钢的实施方案为可焊、可成形的材料，其可显示出比304、316或317型奥氏体不锈钢更大的耐腐蚀性，除了上述元素范围之外，本专利技术的二联不锈钢可包括现有技术中已知的各种其它合金元素和添加剂。由于更低的合金元素特别是镍和钼的含量，本专利技术的二联不锈钢的实施方案比通常使用的AL 2205合金和某些其它二联不锈钢的生产成本可以更小。然而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二联不锈钢，其包含，以重量百分比计：最多０．０６百分数的碳；１５到小于１９百分数的铬；１到小于３百分数的镍；最多３．７５百分数的锰；大于０．１２到最多０．３５百分数的氮；最多２百分数的硅；最多１．５百分数的钼；最多０．５百分数的铜；最多０．２百分数的钴；最多０．０５百分数的磷；最多０．００５百分数的硫；最多０．０３百分数的硼；铁和偶存的杂质。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：戴维S伯格斯特罗姆，约翰J邓恩，约翰F格拉布，威廉A普拉特，
申请(专利权)人：ATI资产公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]