具有优异的热加工性和抗氢脆性的低Ni奥氏体不锈钢制造技术

公开了具有在Mn和Ni的含量降低时可以产生的改善的热加工性和抗氢脆性的低Ni奥氏体不锈钢。根据本发明专利技术的奥氏体不锈钢以重量％计包含：0.05％至0.15％的C、0.2％至0.7％的Si、2.0％至5.0％的Mn、2.0％至5.0％的Ni、17.0％至19.0％的Cr、小于0.1％的P、小于0.01％的S、1.0％至3.0％的Cu、0.15％至0.30％的N，并且余量为Fe和不可避免的杂质，其中抗裂指数(CRN)值为0或更大，以及Md30值满足‑30℃至0℃的范围。

Low Ni austenitic stainless steel with excellent hot workability and hydrogen embrittlement resistance

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有优异的热加工性和抗氢脆性的低Ni奥氏体不锈钢
本公开涉及具有降低的Mn含量的低Ni奥氏体不锈钢，并且更特别地，涉及具有由于Mn和Ni含量降低而可以产生的改善的热加工性和抗氢脆性的奥氏体不锈钢。
技术介绍
以STS304和STS301为代表的加工硬化亚稳奥氏体不锈钢由于其优异的可加工性和耐腐蚀性而被广泛用于各种应用中。然而，这些钢种具有这样的缺点：原料成本根据高Ni含量而是高的。特别地，原料的供应与需求由于Ni原料价格的急剧波动而是不稳定的，从而使原料的价格波动，因此无法确保供应价格的稳定性。因此，各材料使用者需要开发具有降低的Ni含量的节约Ni的奥氏体不锈钢。常规的节约Ni的奥氏体不锈钢主要添加5重量％或更多的Mn以将Ni减少至一定量来降低材料价格并根据Ni减少而确保奥氏体相稳定性。然而，当添加大量Mn时，由于在炼钢过程期间产生大量Mn烟而需要环境方面的改善。此外，由于Mn的含量高，因此存在这样的问题：由于产生炼钢夹杂物(MnS)而降低制造过程中的生产率，并且降低最终冷轧材料的表面耐腐蚀性以及机械特性例如延伸率。为了解决该问题，期望降低Mn的含量。然而，在节约Ni的奥氏体不锈钢中将Mn含量减少大于一定量的情况下，由于奥氏体相稳定性降低，在铸造期间形成大量的δ铁素体，这可能引起品质问题，例如热轧期间的板坯边缘开裂和表面裂缝。此外，在需要耐腐蚀性高的美观表面的产品的情况下，需要保持在最终冷轧成最终产品期间形成的表面特性。在氢气氛中施加光亮退火过程以保持最终冷轧品质和表面特性并通过适当退火确保良好退火材料特性的情况下，存在这样的问题：可加工性由于Mn含量降低所引起的氢脆缺陷而可能是差的。
技术实现思路
技术问题本公开的实施方案旨在通过解决以上问题来提供即使Mn减少也具有优异的热加工性和抗氢脆性的低Ni奥氏体不锈钢。此外，本公开的实施方案旨在提供可以确保STS304或STS301级的耐腐蚀性的低Ni奥氏体不锈钢。技术方案根据本公开的一个方面，具有优异的热加工性和抗氢脆性的低Ni奥氏体不锈钢以重量％计包含：0.05％至0.15％的C、0.2％至0.7％的Si、2.0％至5.0％的Mn、2.0％至5.0％的Ni、17.0％至19.0％的Cr、小于0.1％的P、小于0.01％的S、1.0％至3.0％的Cu、0.15％至0.30％的N、以及余量的Fe和其他不可避免的杂质，并且由以下方程式(1)表示的抗裂指数(CRN，crackresistanceindex)值为0或更大，以及由以下方程式(2)表示的Md30值满足-30℃至0℃的范围。(1)CRN＝615+777C-26.3Si-1.8Mn+46.2Ni-56Cr+33.3Cu+767N(2)Md30＝551-462(C+N)-9.2Si-8.1Mn-13.7Cr-29(Ni+Cu)此外，根据本公开的一个实施方案，由以下方程式(3)表示的耐点蚀当量数(PREN，pittingresistanceequivalentnumber)值可以满足18或更大：(3)PREN＝Cr+16N-0.5Mn此外，根据本公开的一个实施方案，低Ni奥氏体不锈钢还可以以重量％计包含：0.001％至0.005％的B和0.001％至0.003％的Ca中的至少一者。此外，根据本公开的一个实施方案，不锈钢的延伸率可以为50％或更大。有益效果本公开的实施方案可以通过向铁素体不锈钢引入Al镀层以改善导热性来改善铁素体不锈钢的散热。根据本公开的一个实施方案的具有优异的热加工性和抗氢脆性的低Ni奥氏体不锈钢由于抑制板坯再加热期间的δ铁素体生成而可以确保优异的热加工性，因此可以解决热轧期间的表面和边缘开裂以及品质问题。此外，通过抑制由于确保奥氏体相稳定性而引起的形变诱发马氏体的产生，即使在氢气氛中进行光亮退火过程也可以确保优异的抗氢脆性和可加工性。此外，通过抑制由于确保奥氏体相稳定性而引起的形变诱发马氏体的形成，即使抑制氢气氛的光亮退火过程，也可以确保优异的抗氢脆性和可加工性。此外，可以确保STS304或STS301级的优异耐腐蚀性。附图说明图1是示出根据Md30的马氏体峰强度的变化以及是否发生氢脆的图。图2是示出根据Md30的延伸率的变化的图。最佳实施方式根据本公开的一个方面，具有优异的热加工性和抗氢脆性的低Ni奥氏体不锈钢以重量％计包含：0.05％至0.15％的C、0.2％至0.7％的Si、2.0％至5.0％的Mn、2.0％至5.0％的Ni、17.0％至19.0％的Cr、小于0.1％的P、小于0.01％的S、1.0％至3.0％的Cu、0.15％至0.30％的N、以及余量的Fe和其他不可避免的杂质，并且由以下方程式(1)表示的抗裂指数(CRN)值为0或更大，以及由以下方程式(2)表示的Md30值满足-30℃至0℃的范围。(1)CRN＝615+777C-26.3Si-1.8Mn+46.2Ni-56Cr+33.3Cu+767N(2)Md30＝551-462(C+N)-9.2Si-8.1Mn-13.7Cr-29(Ni+Cu)具体实施方式在下文中，将参照附图详细描述本公开的示例性实施方案。提供以下实施例用于将本公开的精神充分地传递给本领域普通技术人员。本公开可以以不同形式详细说明而不限于实施例，这将不在本文中进行描述。为了阐明本公开，将省略与说明不相关的部分的图示，并且为了帮助理解，将稍微放大组件的尺寸。为了解决以上问题，本专利技术人得到各种合金组分的实验热加工性评估结果与作为抗裂指数(CRN)的预测的δ铁素体之间的相关性分析并通过抑制热加工期间的表面或边缘开裂形成而确保热加工性。同时，本专利技术人通过检查各合金组分的奥氏体相稳定性而预测光亮退火材料的抗氢脆性。此外，通过使用耐点蚀当量数(PREN)预测耐腐蚀性而得到具有优异的热加工性以及优异的可加工性和耐腐蚀性的合金组分。根据本公开的一个实施方案的具有优异的热加工性和抗氢脆性的低Ni奥氏体不锈钢以重量％计包含：0.05％至0.15％的C、0.2％至0.7％的Si、2.0％至5.0％的Mn、2.0％至5.0％的Ni、17.0％至19.0％的Cr、小于0.1％的P、小于0.01％的S、1.0％至3.0％的Cu、0.15％至0.30％的N、以及余量的Fe和其他不可避免的杂质。在下文中，将描述本公开的实施方案中的合金组分的含量的数值限制的原因。在下文中，除非另有说明，否则单位为重量％。C的含量为0.05％至0.15％。碳(C)是使奥氏体相稳定的有效元素。然而，过量添加C不仅会由于固溶强化作用而降低冷加工性，而且还会由于焊缝热影响区和热轧卷取后潜热引起Cr碳化物的晶界析出，从而不利地影响延展性、韧性和耐腐蚀性。为此，将上限设为0.15％。此外，如上所述，为了奥氏体相稳定化，优选添加0.05％或更多。Si的含量为0.2％至0.7％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有优异的热加工性和抗氢脆性的低Ni奥氏体不锈钢，以重量％计包含：/n0.05％至0.15％的C、0.2％至0.7％的Si、2.0％至5.0％的Mn、2.0％至5.0％的Ni、17.0％至19.0％的Cr、小于0.1％的P、小于0.01％的S、1.0％至3.0％的Cu、0.15％至0.30％的N、以及余量的Fe和其他不可避免的杂质，/n其中由以下方程式(1)表示的抗裂指数(CRN)值为0或更大，/n其中由以下方程式(2)表示的Md30值满足-30℃至0℃的范围，/n(1)CRN＝615+777C-26.3Si-1.8Mn+46.2Ni-56Cr+33.3Cu+767N/n(2)Md30＝551-462(C+N)-92Si-8.1Mn-13.7Cr-29(Ni+Cu)/n在此，C、Si、Mn、Ni、Cr、Cu、N意指各元素的含量(重量％)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170822 KR 10-2017-01058921.一种具有优异的热加工性和抗氢脆性的低Ni奥氏体不锈钢，以重量％计包含：
0.05％至0.15％的C、0.2％至0.7％的Si、2.0％至5.0％的Mn、2.0％至5.0％的Ni、17.0％至19.0％的Cr、小于0.1％的P、小于0.01％的S、1.0％至3.0％的Cu、0.15％至0.30％的N、以及余量的Fe和其他不可避免的杂质，
其中由以下方程式(1)表示的抗裂指数(CRN)值为0或更大，
其中由以下方程式(2)表示的Md30值满足-30℃至0℃的范围，
(1)CRN＝615+777C-26.3Si-1.8Mn+46.2Ni-56Cr+33.3Cu+767...

【专利技术属性】
技术研发人员：李哉和，曹圭珍，李文洙，
申请(专利权)人：株式会社POSCO，
类型：发明
国别省市：韩国;KR