一种双相不锈钢制造技术

技术编号:3896799 阅读:228 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种双相不锈钢。以重量百分比计,该双相不锈钢的成分组成包括:Cr:20.0-22.0%,Ni:1.9-2.3%,Mo:0.2-1.0%,Mn:1.0-2.0%,N:0.1-0.2%,其余为Fe及不可避免的元素。本发明专利技术通过以低价的锰、氮元素来代替部分的高价镍元素,能够大大降低双相不锈钢的成本,同时能够保证冶炼得到的双相不锈钢具有较好的耐蚀性以及冷热加工性能,相比于典型的双相不锈钢2205钢,本发明专利技术提供的双相不锈钢的边裂量明显降低。在本发明专利技术提供的双相不锈钢中,还可以通过加入一定量的Cu元素,进一步改善不锈钢的冷热加工性,进一步降低不锈钢在热轧过程中出现边裂的几率,同时使双相不锈钢具有优于304钢以及316L钢的耐蚀性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种双相不锈钢,尤其涉及一种低成本高抗腐蚀的铁素体奥氏体双相不锈钢,属于不锈钢冶金领域。
技术介绍
现有的304钢和316L钢因其优秀的耐腐蚀性、加工性以及焊接性,在很多方面都 得到了广泛使用。 中国专利申请200480005769. 7、200580038074. 3、200610022589.0以及 200780000957. 4中分别公开了一种铁素体奥氏体双相不锈钢,但是,上述专利申请所公开 的双相不锈钢中,Mo元素和Ni元素的含量均比较高,由于Mo元素和Ni元素等均属于高价 元素,相应地也造成不锈钢的成本过高,限制了不锈钢在某些方面的应用。因此,目前的研 究一直致力于开发低贵金属含量同时具有良好的冷热加工性的铁素体奥氏体双相不锈钢。 中国专利申请200580045052. X公开了一种具有优异的耐蚀性能的低镍双相不锈 钢,其中,双相不锈钢中的Ni含量能够降低至1. 0-3. 0%的范围内,同时能够使该双相不锈 钢的CPT(临界点蚀温度)达到2(TC以上。但是,该专利申请所公开的双相不锈钢仍存在 以下一些问题l、该双相不锈钢的组成中仍含有较多的Ni元素,其成本仍有一定的下降空 间;2、为了调整金属流率,同时降低Ni元素含量,以便降低成本,该双相不锈钢中加入了较 多的Mn元素,以替代Ni元素,同时提高双相不锈钢的热成型性能,但是,由于Mn元素的含 量相对比较高,将导致Mn与S结合形成MnS,进而导致双相不锈钢的耐蚀性能以及热成型性 能下降。 根据上述分析可以得知,虽然已经出现了较多的低镍含量的铁素体奥氏体双相不 锈钢,其成本较之304、316L不锈钢已经有了较大的下降,但是镍含量仍有一定的下降空 间,而且,目前对于双相不锈钢的研究报道并不多,尤其是对于双相不锈钢的冷热加工性能 的研究报道较少,因此,研究各种元素对于双相不锈钢冷热加工性能的影响,获得具有较好 耐蚀耐磨性能,同时又具有较高的冷热加工性能的双相不锈钢仍是本领域亟待解决的问题 之一。
技术实现思路
为解决上述技术问题,本专利技术的目的在于提供一种双相不锈钢,其属于一种低成本耐腐蚀钢,在保证双相不锈钢的耐腐蚀、耐磨性能以及其他力学性能的前提下,通过对不锈钢成分的调整和控制,得到一种成本低、冷热加工性能优良的双相不锈钢。 为达到上述目的,本专利技术提供了一种双相不锈钢,以重量百分比计,其成分组成包括 Cr :20. 0—22. 0%,Ni :1. 9—2. 3%,Mo :0. 2—1. 0%,Mn :1. 0—2. 0%,N :0. 1—0. 2%,其 余为Fe及不可避免的元素。 根据本专利技术的具体实施方案,优选地,以重量百分比计,本专利技术提供的不锈钢的成分组成还可以包括S :0. 0025%以下,P :0. 035%以下。 根据本专利技术的具体实施方案,优选地,以重量百分比计,本专利技术提供的不锈钢的成分组成中还可以含有Si,其含量优选在2. 0%以下。 根据本专利技术的具体实施方案,优选地,以重量百分比计,本专利技术提供的不锈钢的成 分组成中还可以含有Cu,其含量优选在0. 7-1. 0%。 根据本专利技术的具体实施方案,优选地,以重量百分比计,本专利技术提供的不锈钢的成 分组成中还可以含有B,其含量优选在0. 0028-0. 0043%。 具体地,本专利技术所采用的各种元素的作用以及优选的成分组成可以为 碳C是固溶强化原理上对增加材料的强度有利的元素,但是C过量,会在铁素 体_奥氏体相晶界上与对耐蚀性有利的元素结合,例如像Cr 一样的碳化物形成元素,降低 晶粒周围的铬含量,从而导致不锈钢耐蚀性的降低,因此,为了极大化耐蚀性,优选地,C的 含量一般在0. 03%以下为合适。 氮在双相不锈钢中,N与Ni —样均是对奥氏体相稳定化贡献较大的元素,而且 N含量的增加,也会附带耐蚀性的提高以及不锈钢的高强度化;但是N含量过高,将会降低 不锈钢的热加工性,从而导致实收率的降低,相反N含量过低,要确保相平衡就必须相应降 低Cr及Mo的含量,而且也会在稳定相平衡以及保证焊接部强度等方面带来不利的影响,因 此,优选地,N含量一般在O. 1-0. 2%为合适。 锰为了调解钢水(熔汤)流动度,Mn的含量在1. 5X左右较为合适,但是Mn含量 过高时,会降低双相不锈钢的高温耐氧化性,同时也会与钢中的S结合形成MnS,从而导致 耐蚀性的降低,同时也会降低不锈钢的热加工性,造成边裂发生率的提高,因此,Mn的含量 一般在2%以下为合适,优选地,Mn含量一般在1. 0-2. 0%。 铬Cr与Mo —样均是铁素体稳定化元素,其对双相不锈钢中的铁素体相的确保 起主要作用,而且Cr也是确保不锈钢的耐蚀性所必需的元素,增加Cr的含量能够提高 不锈钢的耐蚀性,但同时为维持相平衡,需要增加Ni的含量,因此,为了维持双相不锈钢 的相平衡,同时保证不锈钢的耐蚀性优于304钢以及316L钢,优选地,Cr的含量一般在 20. 0-22. 0%为合适。 钼Mo与Cr 一样都属于铁素体稳定化元素,同时也是强力的耐蚀性提高元素,特别是提高耐点腐蚀和间隙腐蚀性能的效果更为明显;但是Mo含量过高也会带来不锈钢耐冲击性下降的缺点,因此,优选地,Mo的含量一般在0. 2-1. 0%为合适。 镍Ni与Mn、N—样都属于奥氏体相稳定化元素,在确保双相不锈钢的奥氏体相中起主要作用;为了节约成本,需要降低价格较贵的Ni的含量,用其它奥氏体相形成元素(例如Mn和N)来代替Ni,但是过度降低Ni含量,就需要过量提高Mn及N的含量,这样会降低双相不锈钢的耐蚀性以及热加工性,或者随着Cr、Mo含量的减少,很难确保双相不锈钢具有优于316L钢的耐蚀性,因此,优选地,Ni的含量一般在1. 9-2. 3%为合适。 磷P偏析在晶界或相界之中,会导致双相不锈钢的耐蚀性及耐韧性的降低,因此,P的含量应该是越低越好,考虑到精炼工艺的效率性,P含量一般在0. 035%以下为合适。 硫S容易恶化不锈钢的热加工性,并且会因为MnS的形成而降低不锈钢的耐蚀 性,因此,S含量的也应该是越低越好,其范围在0. 0025%以下较为合适。 硅为了脱氧或为了起到铁素体相稳定化元素的作用,可以向双相不锈钢中添加 一定量的Si,但Si含量过多时,会降低不锈钢的关联冲击韧性等机械特性,因此,优选地, Si含量在2. 0%以下较为合适。 铜在不锈钢中添加一定量的Cu能够提高不锈钢耐大气腐蚀的性能,同时能够 增加钢的强度,同时,Cu具有镍奥氏体化作用的40X左右,而且能够提高不锈钢的冷加 工性能,但是,Cu含量过高会导致不锈钢的锻造性能明显下降,因此,优选地,Cu含量在 0. 5-1. 0%的范围内较为合适,更优选地,其含量为0. 7-1. 0%。 硼B属于非常用元素,但是,加入一定量的硼元素可以改善不锈钢耐晶间腐蚀的性能,提高热塑性,改善热加工性,优选地,B的含量在0. 0028-0. 0043%较为合适。 本专利技术提供的双相不锈钢的制备可以采用不锈钢冶金领域目前常用的制备方法进行,例如采用电炉冶炼-AOD氩氧精炼-Ladle底吹调整处理的工艺进行制备。 本专利技术通过以低价的锰、氮元素来代替部分的高价镍元素,能够大大降低双相不锈钢的成本,同时仍能够保证冶炼得到的双相不本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种双相不锈钢,以重量百分比计,其成分组成包括:  Cr:20.0-22.0%,Ni:1.9-2.3%,Mo:0.2-1.0%,Mn:1.0-2.0%,N:0.1-0.2%,其余为Fe及不可避免的元素。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:黄锦丰金将杰金荣朝金容唤
申请(专利权)人:张家港浦项不锈钢有限公司
类型:发明
国别省市:32[中国|江苏]

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