焊接部耐腐蚀性以及钢板的韧性优良的热水器用铁素体系不锈钢板制造技术

本发明专利技术提供一种焊接部的耐腐蚀性和钢板的韧性优良的热水器用铁素体系不锈钢板。具体而言，该不锈钢板以质量％计，含有Ｃ：０．０２０％以下、Ｓｉ：０．３０～１．００％、Ｍｎ：１．００％以下、Ｐ：０．０４０％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃｒ：２０．０～２８．０％、Ｎｉ：０．６％以下、Ａｌ：０．０３～０．１５％、Ｎ：０．０２０％以下、Ｏ：０．００２０～０．０１５０％、Ｍｏ：０．３～１．５％、Ｎｂ：０．２５～０．６０％、Ｔｉ：０．０５％以下，余量由铁和不可避免的杂质构成，并且满足下式（１）和下式（２），２５≤Ｃｒ＋３．３Ｍｏ≤３０－－（１）；０．３５≤Ｓｉ＋Ａｌ≤０．８５－－（２）。其中，Ｃｒ、Ｍｏ、Ｓｉ、Ａｌ分别表示Ｃｒ、Ｍｏ、Ｓｉ、Ａｌ的含量（质量％）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及耐腐蚀性(corrosion resistance)、尤其是焊接部(weld)的 耐腐蚀性以及钢板的韧性优良的热水器(water heater)用铁素体系不锈 钢板(ferritic stainless steel sheet)。
技术介绍
JIS(Japanese Industrial Standards)-SUS444等铁素体系不锈钢，与 奥氏体系不锈钢(austenitic stainless steel)相比，具有应力腐蚀破裂 (SCC:stress corrosion cracking)的灵敏度(sensitivity)小的特征，因此作为 电热水器(electric water heater)等的材料使用。然而，在使用铁素体系不锈钢作为电热水器等的材料时，由于为 了卫生需要(sanitary requirement)而使自来水(running water)中含有残留 氯(residual chlorine),因此存在该残留氯产生的氧化作用(oxygen behaviour)造成的材料腐蚀的问题。尤其是，焊接部(焊接金属(weld metal)、焊接热影响部(welded heat affected zone))的耐腐蚀性成为问题 的情况多。作为这种改善耐腐蚀性的技术，例如，在日本特开昭58-71356号 公报中，公开了使用高纯度化精炼技术(high purity refining technique), 通过减低P和S、 C和N而使耐腐蚀性提高的方法。另外，在日本特开平10-81940号公报中，公开了通过限制Ti添加 量、并复合添加Ti和Al、而且加入适量的Cu而使焊接部的耐腐蚀性 提高的技术。另外，在日本特开平7-286239号公报中，公开了激光焊接性(laser weld ability)优良的铁素体系不锈钢，其为以质量n/。计限定为C《0.03%、 N《0.025。/o和0《0.02%的含有11%《(^《35%的铁素体系不锈钢，为 了使激光焊接部(laser welding portion)的氧浓度和氮浓度分别在 250ppm以下和350ppm以下，并且析出的碳化物(carbide)和氮化物 (nitride)的平均粒径(average particle diameter)在3jnm以下且总析出密度 (total precipitation density)在lxl()5个/mm2以下，使C fi、 N量 、 O量和Cr量之间维持+3+ < (124.4-)/1750的关系。另外，在日本特开平9-217151号公报中，公开了焊接性优良的铁 素体系不锈钢，其以质量％计，含有0.001%《C《0.08%、 0.01%《Si 《1.0o/o、 0.01%《Mn《2.0%、 10.5%《Cr《32.0%、 0.001%《N《0,04%、 0.005%《A1《0.2%、 0.001%《Mg《0.02%、 0.001%《O《0.02%，余量由铁和不可避免的杂质构成。另外，在日本特开2005-15816号公报中，公开了耐腐蚀性优良的 热水器罐体，其由铁素体系不锈钢板构成，本体(body)和上下的盖板 (barrelhead)嵌缝接合(caulking joint),所述铁素体系不锈钢板以质量％ 计，含有C《0.003%、 0.1%《Si《0.4%、 Mn《0.4%、 P《0.04%、 S《 0.01%、 16.0%《Cr《25.0%、 0.8%《Mo《2.5%、 N《0.03%、 0.1%《Nb 《0.6%、 0.05%《Ti《0.3%、 0.01%《A1《0.5%，并且Nb、 Ti、 C和N 之间满足Nb+Ti》7(C+N)+0.15的关系，余量实质上由铁构成。另外，在日本特开2006-257544号公报中，公开了耐缝隙腐蚀性 (crevice corrosion resistance)优良的铁素体系不锈钢，其以质量％计, 含有0.001%《C《0.02%、 0.001%《N《0.02%、 0.01%《Si《0.3%、 0 0 5 %《Mn《1 % 、 P《0 0 4 % 、 0 15 %《N i《3 % 、 11 %《C r《2 2 % 、 0 01 % 《Ti《0.5%、 0.0002%《Mg《0.002%，且在0.5%《Mo《3.0%、 0.02%《Nb《0.6% 、 0.1%《Cu《1.5%的条件下，以满足 Cr+3Mo+6(Ni+Nb+Cu)>23的范围含有Mo、 Nb、 Cu中的一种或两种 以上，余量由铁和不可避免的杂质构成。
技术实现思路
近年来，要求卫生需要(sanitary requirement)的强化，2003年修 改了建筑物卫生法(building health laws)或建筑物管理法(building management laws),关于特定建筑物(specific building),供应热水(feed hot water)要求维持氯(chlorine)在0.1 mg/L以上。根据这个规定，若 考虑残留氯(residual chlorine)消耗的情况，则热水供应系统(hot-water supply system)在供应热水时更需要增加氯的浓度。因此，在现有的日 本特开昭58-71356号公报、日本特开平10-81940号公报、日本特开 平7-286239号公报、日本特开平9-217151号公报、日本特开 2005-15816号公报和日本特开2006-257544号公报中的技术，有可能 不能确保充分的焊接部耐腐蚀性。本专利技术鉴于上述情况，目的在于提供钢板具有充分的韧性、并且 即使增加氯的浓度也具有充分的焊接部耐腐蚀性的热水器用铁素体系 不锈钢板。本专利技术人为了解决上述问题，对钢的化学成分对母材部和焊接部 的耐腐蚀性的影响和钢的化学成分对钢板的制造性的影响，进行了周 密的调查和研究。作为热水器用罐体的情况下的焊接方法， 一般使用TIG焊接(钨极 惰性气体保护焊:Tungsten Inert Gas wdding)。 TIG焊接时如下进行，焊 接部的表面和背面均由惰性气体(inert gas)保护，并且尽量避免焊接部 着上回火颜色(tempercolor)(氧化被膜(oxidelayer))。然而，在实际的工 序中，利用这种气体的保护(shield)并不充分，若空气中的氧微量地混 入，则焊接部表面的焊缝(weldbead)或背面的焊缝等上会生成被称为回火颜色的氧化被膜。对这种氧化被膜进行研究时发现，这种氧化被膜消耗母材的Cr， 使氧化被膜下面紧邻的母材的Cr浓度降低，成为使耐腐蚀性变差的主 要原因。因此，研究各温度下生成的氧化被膜的特性与其基体的Cr浓 度以及耐腐蚀性的关系时发现，在最高加热温度达到100(TC以上的区 域中，在100(TC以上时生成的氧化被膜中选择性地大量含有Cr，当母 材Cr浓度低时，即使钢中的Mo量高，耐腐蚀性也显著变差。另一方 面，在最高加热温度小于800。C 100(TC的区域中，在小于800°C~1000 'C时生成的氧化被膜的Cr氧化物的生成速度(generation speed)慢，Cr 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热水器用铁素体系不锈钢板，其特征在于，以质量％计，含有Ｃ：０．０２０％以下、Ｓｉ：０．３０～１．００％、Ｍｎ：１．００％以下、Ｐ：０．０４０％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃｒ：２０．０～２８．０％、Ｎｉ：０．６％以下、Ａｌ：０．０３～０．１５％、Ｎ：０．０２０％以下、Ｏ：０．００２０～０．０１５０％、Ｍｏ：０．３～１．５％、Ｎｂ：０．２５～０．６０％、Ｔｉ：０．０５％以下，余量由铁和不可避免的杂质构成，并且满足下式（１）和下式（２），　２５≤Ｃｒ＋３．３Ｍｏ≤３０－ －（１）　０．３５≤Ｓｉ＋Ａｌ≤０．８５－－（２）　其中，Ｃｒ、Ｍｏ、Ｓｉ、Ａｌ分别表示Ｃｒ、Ｍｏ、Ｓｉ、Ａｌ的质量％含量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：福田国夫，船川义正，冈田修二，笠茂利广，小堀克浩，宇城工，石井知洋，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]