本发明专利技术公开了一种高氮低镍双相不锈钢及其制造方法，其化学成分重量百分配比为：Ｃ ０．０１％～０．１０％，Ｓｉ ０．２％～１．０％，Ｍｎ ４．０％～１２．０％，Ｃｒ １８．０％～２３．０％，０．２％≤Ｎｉ＜１．０％，Ｎ ０．２％～０．４％，Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕ中的一种或一种以上≤１．０％，其余为Ｆｅ和不可避免的杂质。由于其Ｎｉ元素含量仅为０．２％≤Ｎｉ＜１．０％，采用比常规退火温度低２０～１００℃，即９５０～１０３０℃的退火处理工艺，能有效降低生产成本，同时仍旧保持了高强度、优良的室温冲击性能和抗腐蚀性能，可大量应用于沿海建筑、石油化工等领域，同时制备及热处理工艺简单，生产方便。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冶金领域，尤其一种双相不锈钢的成分及制造工艺。
技术介绍
双相不锈钢由铁素体与奥氏体双相组成，而且其中每相比例不少于30%。 由于两相组织的特征使双相不锈钢兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优 点，与铁素体不锈钢比，其韧性高、脆性转变温度低、耐晶间腐蚀和焊接性 能好。同时保留了铁素体钢导热系数高、膨胀系数小的优点。其屈服强度与 奥氏体不锈钢相比显著提高，耐氯化物应力腐蚀断裂能力明显高于300系列 的奥氏体不锈钢，同时具有优异的耐孔蚀和缝隙腐蚀的能力。1968年不锈钢精炼工艺一氩氧脱碳(AOD)的专利技术，使一系列新不锈钢钢 种的产生成为可能。A0D所带来的诸多进步之一便是合金元素氮的添加。双 相不锈钢添加氮可以使焊接状态下热影响区的韧性和耐腐蚀性接近于基体金 属的性能，氮还降低了有害金属间相的形成速率。含氮的双相不锈钢被称为 第二代双相不锈钢。2205是第二代双相钢的代表钢种并广泛应用于海上石油 平台、化工、造纸等多个领域。进入2000年以来，双相不锈钢的发展呈现两种趋势。 一方面进一步提 高钢中合金元素含量以获得更高强度和更加优良的耐蚀性，关于这方面的专 利有中国专利ZL03806936. 9，已公开专利申请CN101057002和CN1768156。 另一方面转向开发含Cr量21%左右，低镍量且不含钼或仅含少量钼的经济 型双相不锈钢，以降低双相不锈钢的成本和售价，从而增加双相不锈钢与其 他类型不锈钢的竞争优势。实际上，在应用最广泛的奥氏体不锈钢中，通常含有8% 12%的镍，镍 元素的成本占原材料成本80%左右，而在双相不锈钢2205中，含有5%左右的 镍，镍元素的成本占原材料成本50%左右。因此不锈钢中每降低1%的镍，意 味着降低10 15%的原材料成本。另一方面，自2005年以来，不锈钢中的重 要合金元素镍价格持续攀升，且价格产生剧烈波动，导致不锈钢生产的原材3料成本升高，同时据预测，稀贵金属镍的短缺具有一定的长期性。这使降低 不锈钢生产成本成为钢铁企业发展的关键问题。氮元素具有强烈的奥氏体化 能力，同时含量丰富，价格低廉，选择氮做为Ni的替代元素，开发含氮甚至 高氮不锈钢是发展节镍不锈钢的方向。中国专利技术专利ZL02145172. 9公布了一种双相不锈钢的成分含量(重量。％) 为0. 01 0, 12%C、 4. 0 8. 0%Mn、 12, 0 25, 0%Cr、 0, 20 1, 5%A1、 0. 5 3. 0%Ni、 0, 4 3. 0%Mo、《1. 0%Cu、 0. 2 2. 5%Si、 0, 05 0, 3%N、 0. 02 0. 05%Re、《0.03%S、《0.035%P、余Fe。该专利技术的目的是提供一种性能 优异，以锰、铬、铝为主加元素的双相不锈钢，采用的固溶处理温度为980 'C 108CTC。但是在大生产中，由于A1极易氧化，形成铝的氧化物或者氮化 物，不仅导致浇注过程中结瘤，而且增加了钢中硬质量夹杂物，严重影响产 品的表面质量。欧洲专利局专利EP1327008公布了一种奥氏体一铁素体双相不锈钢，其 成分范围(重量％): 0. 02 0. 07%C、 3, 0 8, 0%Mn、 19, 0 23, 0%Cr、 1, l 1。 7%Ni、 0, l 2。0%Si、 0, 15 0。3%N、可能包含的合金元素有不大于1, 0 X的Mo或W、不大于1,0%的01、 0. 003 0。005%B、《0. 004%Ti、《0.002 %Nb、《0, 04%V、《0, 03%Ce或Ca，余量为Fe或不可避免的杂质。经1050 。C退火处理后，该双相钢具有较高的强度、优良的耐腐蚀性能和焊接性能， 同时钢中的Ni元素含量被降低至1. 1 1. 7%，与广泛应用的奥氏体不锈钢 相比具有成本显著降低的特色。P0SC0公司在专利EP1327008的基础上进一 步提高了Mo含量，申请了中国专利CN101090988，其Ni含量为1. 0 3. 0， Mo提高了至0. 5 2. 5，目的是进一步提高耐腐蚀性能。中国专利技术专利CN1970815公开了一种含稀土金属的高氮无镍超级双相不 锈钢合金材料及其制备方法，其成分范围(重量％)为0 0.03%C， 24 26 %Cr， 14 20%Mn， 2. 0 4. 0%Mo， 0, 30 0。55%N， 0. 05 0. 2%Re(Ce或 Y)， Si《1.0%， S《0, 01%， P《0, 02%， Ca《0. 015%， B《0, 01%,其余为 Fe。该高氮无镍超级双相不锈钢具有优良的耐蚀性，孔蚀抗力当量值大于40 (PREN=Cr%+3,3Mo%+16N%)，并且适量稀土(铈或钇)、硼和钙的加入有效 改善了其热加工性。该专利公开的成分体系属于超级双相不锈钢。本专利技术目的在于提供一种高氮低镍经济型双相不锈钢，其特征在于，以 Cr、 Mn、 N为主加元素，尤其以N作为主要的奥氏体形成元素，通过采用比常规退火温度低20 10crc的退火处理工艺，在不产生有害金属间相的基础上，保证奥氏体相的含量，保证镍元素降低至0.2%《1^<1.0%时，获得铁 素体-奥氏体双相组织且奥氏体相含量大于50X，制备出的双相不锈钢由于N 含量达到0.2 0.4%，因此具有优良的机械性能和耐腐蚀性能的同时，成本 更低。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过提供，合金 中Ni元素含量仅为0. 2%《Ni<l. 0%，采用比常规退火温度低20 100°C， 即950 103(TC的退火处理工艺，能有效降低生产成本，同时仍旧保持了高 强度、优良的室温冲击性能和抗腐蚀性能，可大量应用于沿海建筑、石油化 工等领域，同时制备及热处理工艺简单，生产方便。本专利技术实现上述目的的技术方案为 一种高氮低镍双相不锈钢，其化学 成分重量百分配比为CO. 01% 0. 10%， SiO. 2% 1.0%， Mn4. 0% 12. 0 %， Cr 18, 0% 23. 0%， 0, 2%《Ni<l. 0% ， N 0, 2% 0.4%， Mo、 W、 Cu 中的一种或一种以上《1.0%，其余为Fe和不可避免的杂质。一种高氮低镍双相不锈钢的制造方法，按如下重量百分配比冶炼C 0. 01 % 0, 10%, SiO. 2% 1。0%， Mn4. 0% 12, 0%， Cr 18. 0% 23, 0%， 0,2 %《Ni<1.0%， N0.2% 0.4%, Mo、 W、 Cu中的一种或一种以上《1. 0% ， 其余为Fe和不可避免的杂质；采用950 103(TC的退火处理工艺。优选地，还包括以下步骤(1) 冶炼后将钢液进行模铸或连铸，浇铸的过热度为30 100°C，连铸 时板坯拉速为0. 8 2m/min;(2) 将模铸坯或连铸板坯放入加热炉中加热到1100 125(TC并保温 后，在锻造生产线或热轧机组上加工至所需厚度；(3) 将锻造或热轧后的钢板或板巻进行酸洗退火。优选地，步骤(l)中采用真空感应炉、电炉-氩氧脱碳AOD或电炉-氩氧脱 碳A0D-精炼炉LF冶炼。通过采用比常规退火温度低20 100°C，即950 103(TC的退火处理工 艺，增加奥氏体相的含量，保证镍元素降低至本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高氮低镍双相不锈钢，其特征在于化学成分重量百分配比为：Ｃ ０．０１％～０．１０％，Ｓｉ ０．２％～１．０％，Ｍｎ ４．０％～１２．０％，Ｃｒ １８．０％～２３．０％，０．２％≤Ｎｉ＜１．０％，Ｎ ０．２％～０．４％，Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕ中的一种或一种以上≤１．０％，其余为Ｆｅ和不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宋红梅，张伟，胡锦程，王治宇，崔健，江来珠，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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