节约型双相不锈钢及其制备方法技术

本文公开了一种节约型双相不锈钢及其制造方法。本发明专利技术的节约型双相不锈钢包含，以重量计，0.08％或更少的C；0.2-3.0％或更少的Si；2-4％的Mn；19-23％的Cr；0.3-2.5％的Ni；0.2-0.3％的N；0.5-2.5％的Cu；余量为Fe和其他不可避免的杂质。本发明专利技术的高延展性节约型双相不锈钢的制造方法通过使钢水在浇铸辊之间穿过而制造薄板，其中钢水中含有的超过氮溶解度极限的量的氮通过浇铸辊排放至外部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】节约型双相不锈钢及其制备方法
本专利技术涉及一种节约型双相不锈钢及其制备方法，更具体地，涉及一种高延展性节约型双相不锈钢，其中在薄带连铸法(stripcastingprocess)中，在钢水固化时，超过氮溶解极限的量的氮被除去，并且其中退火热处理条件得到改善，以及涉及其制备方法。
技术介绍
一般而言，具有优异的加工性和耐腐蚀性的奥氏体基不锈钢包含作为基础材料金属的铁(Fe)和作为主要原材料的铬(Cr)和镍(Ni)，并且所述奥氏体基不锈钢通过向其中加入其他元素(如钼(Mo)、铜(Cu)等)而被开发成为各种钢，因而满足了各种应用。由于具有耐腐蚀性和加工性的304系不锈钢、316系不锈钢包含如Ni、Mo等高价原材料，200系不锈钢和400系不锈钢作为其替代物被提出。然而，200系不锈钢和400系不锈钢具有如下缺点：其成型性和耐腐蚀性不足以与300系不锈钢媲美。同时，由于通过将奥氏体相与铁素体相混合而获得的双相不锈钢具有奥氏体基钢与铁素体基钢所提供的所有优点，至今已经开发了各种类型的双相不锈钢。美国专利第5624504号(1997年4月29日)公开了“具有高强度和延伸率的双相结构不锈钢以及制备所述不锈钢的方法”。该专利涉及一种双相不锈钢，其包含20至95％体积分数的平均晶粒直径为10μm的马氏体基结构，余量基本上为铁素体基结构，所述双相不锈钢包含0.10重量％或更少的C，2.0重量％或更少的Si，4.0重量％或更少的Mn，0.040重量％或更少的P，0.010重量％或更少的S，4.0重量％或更少的Ni，10.0重量％至20.0重量％的Cr，0.12重量％或更少的N，多于0.0050重量％至0.0300重量％的B，0.02重量％或更少的O，和4.0重量％或更少的Cu，且任选地包含0.20重量％或更少的A1，3重量％或更少的Mo，0.20重量％或更少的REM，0.20重量％或更少的Y，0.10重量％或更少的Ca，以及0.10重量％或更少的Mg，余量为不可避免的杂质。双相不锈钢在各种与腐蚀有关的环境中具有优异的耐腐蚀性，尤其是与奥氏体基不锈钢(如304系、316系等)相比，所述耐腐蚀性由美国钢铁协会(AmericanIronandSteelInstitute，AISI)所定义。然而，由于双相不锈钢包含如Ni、Mo等高价原材料，增加了其制备成本，因而与其他钢相比具有价格竞争方面的缺点。近来，为了弥补价格竞争方面的缺点，人们愈加关注于通过从双相不锈钢中排除其中所含的高价合金元素(如Ni、Mo等)而向其中加入低价合金元素的双相不锈钢，从而进一步强调与价格有关的优点。然而，取决于基于铁素体的相与基于奥素体的相在强度上的差异，节约型双相不锈钢易受热加工的影响，因而具有大量产生表面裂纹和边缘裂纹的缺点。同时，正在进行各种研究和开发以改善上文所述的双相不锈钢和节约型双相不锈钢的热加工性，在下文中，介绍了与此有关的现有技术文献。日本专利特开公开第2005-271307号(2007年4月5日)公开了“具有优异热加工性的双相不锈钢”。该专利涉及一种尽管包含大量的N仍具有优异热加工性和高耐腐蚀性的双相不锈钢，所述包含以下元素至少之一：0.03重量％或更少的C，0.1至2.0重量％的Si，0.1至2.0重量％的Mn，0.05重量％或更少的P，0.03重量％或更少的S，20.0至30.0重量％的Cr，1至11重量％的Ni，0.05至3.0重量％的Cu，0.005至0.5重量％的Nd，0.001至0.1重量％的sol.Al(可溶Al)，0.1至0.5重量％的N，0.5至6重量％的Mo，和1至10重量％的W，余量为Fe和杂质，其中在杂质中含有0.05重量％或更少的P和0.03重量％或更少的S。在该情况下，通过调节P使其含量最小化并向钢中加入Nd而改善热加工性。中国专利第101613839号(2009年12月30日)公开了“包含高氮和低镍的双相不锈钢及其制备方法”。该专利涉及一种包含高氮和低镍的双相不锈钢，所述双相不锈钢包含0.01至0.10重量％的C，0.2至1.0重量％的Si，4至12重量％的Mn，18至23重量％的Cr，0.05重量％或更少的P，0.03重量％或更少的S，0.2至1.0重量％的Ni，0.2至0.4重量％的N，和1.0重量％或更少的Mo、W和Cu至少之一，余量为Fe和不可避免的杂质，并且在该情况下，通过增加Ni含量并降低退火温度而提高经济效率。美国专利申请公开第2003-398128号(2004年3月18日)公开了“具有改善的热加工性的含高锰的双相不锈钢及其制备方法”，所述双相不锈钢包含0.1重量％或更少的C，0.05至2.2重量％的Si，2.1至7.8重量％的Mn，20至29重量％的Cr，3.0至9.5重量％的Ni，0.08至0.5重量％的N，5.0重量％或更少的Mo，1.2至8重量％的W，余量为Fe和不可避免的杂质，其中限制Cu组分并增加Mn含量。日本专利特开公开第1998-257018号(1998年9月10日)公开了“制备包含22％Cr的双相不锈钢热轧钢带的方法”。其特征在于，在制备包含21至23重量％Cr的双相不锈钢热轧钢带时，通过在1050至1150℃对板坯加热而进行粗轧，随后在900℃或更高进行精轧。然而，由于上文所述的现有技术文献中仍包含大量的高价Ni、Mo等，存在生产成本增加的问题。此外，对于热加工性而言，当合金元素借助于现有常规的连续浇铸法来加工时，由于在由液相固化为固相时氮固溶度(solidsolubility)的差异而在板坯中产生孔隙(见图1)，因此，在后续过程中，如再加热过程和热轧过程，在产品的表面上产生大量缺陷，并且为了去除该大量缺陷，必须进行单独的磨削过程，因而在整个过程中具有例如不必要的过载的缺点。此外，如图2所示，在横向上形成了带状铁素体结构，因而导致塑性各向异性(plasticanisotropy)增加的问题，从而使各个轧制方向上的延伸率不满足参照值。本专利技术
技术介绍
所述的上述内容仅为助于完全理解本专利技术而提供，因此，那些内容不应被视为对应于本领域技术人员先前已知的相关领域的技术。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个目的是提供一种高延展性节约型双相不锈钢，其中N、Ni、Si和Cu各自的含量可调节从而降低了制备成本，其确保耐腐蚀性和延展性等于或高于奥氏体基不锈钢，并且解决了由N产生的钢内部孔隙和钢表面孔隙而导致的产品缺陷的问题，以及提供其制备方法。此外，本专利技术的另一个目的是提供一种节约型双相不锈钢，其中奥氏体和铁素体各相的分数可调节，因而确保了50％或更大的高延展性，同时确保了类似于304钢的耐腐蚀性，因而显著地提高了加工性并极大节省了高价合金元素。技术方案根据本专利技术的一个示例性实施方案，提供一种节约型双相不锈钢，其包含：0.08重量％或更少的C；0.2-3.0重量％或更少的Si；2-4重量％的Mn；19-23重量％的Cr；0.3-2.5重量％的Ni；0.2-0.3重量％的N；0.5-2.5重量％的Cu；余量为Fe和其他不可避免的杂质。所述节约型双相不锈钢还可包含0.1-1.0重量％的W。所述节约型双相不锈钢可由45-75％体积分数的奥氏体和55-25％体积分数的铁素体组成。应变诱导马氏体(s本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种节约型双相不锈钢，其包含：以重量计，0.08％或更少的C；0.2‑3.0％或更少的Si；2‑4％的Mn；19‑23％的Cr；0.3‑2.5％的Ni；0.2‑0.3％的N；0.5‑2.5％的Cu；余量为Fe和其他不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.30 KR 10-2011-0126839;2012.11.30 KR 10-2011.一种节约型双相不锈钢，其包含：以重量计，0.08％或更少的C；0.2-3.0％的Si；2-4％的Mn；19-23％的Cr；0.3-2.5％的Ni；0.2-0.3％的N；0.5-2.5％的Cu；余量为Fe和其他不可避免的杂质，其中，所述节约型双相不锈钢包含40-75％体积分数的奥氏体相和25-60％体积分数的铁素体相，且其中应变诱导马氏体的含量为5％或更少。2.根据权利要求1的节约型双相不锈钢，还包含以重量计0.1-1.0％的W。3.根据权利要求1的节约型双相不锈钢，其中其具有50％或更高的延伸率。4.一种高延展性节约型双相不锈钢的制造方法，其包括：通过使钢水在浇铸辊对之间穿过而制造薄板，其中所述钢水含有，以重量计，0.08％或更少的但不为0％的C；0.2-3.0％的Si；2.0-4.0％的Mn；19.0-23.0％的Cr；0.3-2.5％的Ni；0.2-0.3％的N；0.5-2.5％的Cu；余量为Fe与其他不可避免的杂质，其中钢水中所含的超过氮溶解度极限的量的氮在固化时通过浇铸辊而排放至外部，其中通过使钢水在浇铸辊对之间穿过而制造的薄板通过连续置于浇铸辊对的串联辊来进行轧制过程，...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔点镕，宋秉俊，白种洙，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR