铁素体系不锈钢制造技术

技术编号:11277485 阅读:635 留言:0更新日期:2015-04-09 10:13
本发明专利技术提供焊接部的耐腐蚀性优良的铁素体系不锈钢。一种铁素体系不锈钢,其特征在于,以质量%计,含有C:0.003%以上且0.014%以下、N:0.005%以上且0.016%以下、C%+N%:0.023%以下、Si:0.01%以上且0.90%以下、Mn:0.01%以上且0.50%以下、P:0.020%以上且0.040%以下、S:0.008%以下、Al:0.001%以上且0.090%以下、Cr:14.5%以上且23.0%以下、Ni:0.10%以上且0.60%以下、V:0.010%以上且0.040%以下,并且满足以下情况中的至少一种:以满足Ti:0.15%以上且0.34%以下和Ti%+Nb%≤0.70和V%/(Ti%+0.5×Nb%):0.05~0.20的范围含有Ti或者含有Ti和Nb的情况,或者以满足Nb:0.35%以上且0.60%以下和Ti%+Nb%≤0.70和V%/(Ti%+0.5×Nb%):0.05~0.20的范围含有Nb或者含有Nb和Ti的情况,余量由Fe和不可避免的杂质构成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铁素体系不锈钢
本专利技术涉及铁素体系不锈钢、特别是焊接部的耐腐蚀性优良的铁素体系不锈钢。
技术介绍
不锈钢大致分为以SUS430为代表的铁素体系不锈钢和以SUS304为代表的奥氏体 系不锈钢。铁素体系不锈钢与奥氏体系不锈钢相比,作为昂贵的元素的Ni的添加量少,因 此能够以低成本制造。此外,铁素体系不锈钢的热膨胀系数小且热导率高,因此,具有焊接 时的变形少的优点、在室外环境中的耐腐蚀性优良、不易发生应力腐蚀开裂等优良的特性。 因此,铁素体系不锈钢广泛应用于各种建材、汽车部件、厨房设备类、家电制品、热水器等, 其需求近年来日益增高。 铁素体系不锈钢大多在铁素体系不锈钢之间焊接后使用或者与奥氏体系不锈钢 (例如,SUS304等)焊接后使用,在焊接部也要求与母材部同样良好的耐腐蚀性。但是,在 将C、N含量比铁素体系钢种高的SUS304等奥氏体系不锈钢与铁素体系不锈钢焊接的情况 下,有时会由于被称为敏化的现象而使焊接部的耐腐蚀性与母材相比降低。敏化是指如下 现象:由于焊接部的热历程,钢中的C、N与Cr结合而以Cr碳化物(例如,Cr23C6)或Cr氮 化物(Cr2N)的形式析出到晶界,晶界及其附近的Cr浓度与母材相比降低,从而使晶界处的 耐腐蚀性降低。另外,近年来,伴随着焊接部的结构变得复杂,在焊接时不能进行充分的气 体保护,空气中的氮侵入熔池中这种不完全的条件下的焊接增多。侵入熔池中的氮通过与 上述相同的机制助长焊接部的敏化,导致耐腐蚀性的降低。因此,对于应用于这种用途的铁 素体系不锈钢,要求即使在焊接时气体保护不充分也能够充分确保焊接部的耐腐蚀性。 针对这样的问题,如专利文献1和专利文献2公开的那样,提出了添加Ti、Nb而将 钢中的C、N以碳化物或氮化物的形式固定从而无害化的方法。但是,在气体保护不充分的 情况下,在焊接部有时会产生敏化,焊接部的耐腐蚀性不充分。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开昭51-88413号公报 专利文献2 :日本特开2007-270290号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题 本专利技术为了解决上述问题而完成,其目的在于提供焊接部的耐腐蚀性优良的铁素 体系不锈钢。 用于解决问题的方法 关于通过添加Ti、Nb来固定C、N的机制,Ti、Nb在焊接时固溶于母材后,在冷却中 再次以Ti(C、N)或Nb(C、N)的形式析出,从而将钢中的C、N固定,根据经验已知,以Ti% / (C% +N% )或Nb%AC% +N% )计添加8以上的Ti、Nb是有效的。 但已查明,尽管以满足Ti%AC% +N% )或Nb%AC% +N% )为8以上的范围添 加有Ti、Nb,有时也得不到充分的敏化抑制效果,专利技术人对其原因进行了调查。结果获知,对 于以往的添加有Ti、Nb的铁素体系不锈钢而言,Ti(C、N)或Nb(C、N)(以下,称为Ti、Nb系 碳氮化物)的固溶温度和析出峰值温度均高,因此,在焊接后的冷却时,这些Ti、Nb系碳氮 化物不能充分析出,固溶C、N有时会残留而产生由Cr碳氮化物的析出引起的敏化。因此, 为了提高焊接部的耐腐蚀性,需要在焊接后的冷却过程中比以往更能将固溶C、N固定的方 法。 因此,本专利技术人对通过降低这些Ti、Nb系碳氮化物的析出峰值温度而促进Ti、Nb 系碳氮化物在焊接后的冷却中的析出从而使C、N充分固定的方法进行了研宄。结果发现, 在Ti、Nb系碳氮化物中含有适量的V的情况下,这些析出物分别形成(Ti、V) (C、N)或(Nb、 V) (C、N)这样的复合碳氮化物,与以往的Ti、Nb系碳氮化物相比,析出温度降低,并且,这些 含有V的复合碳氮化物与以往的Ti、Nb系碳氮化物相比,能够固定更多的C、N,焊接部的耐 腐蚀性大幅提尚。 本专利技术基于上述见解而完成,其主旨如下所述。 (1)一种铁素体系不锈钢,其特征在于, 以质量%计,含有C:0. 003%以上且0. 014%以下、N:0. 005%以上且0. 016%以 下、C% +N% :0. 023% 以下、Si:0. 01% 以上且 0. 90% 以下、Mn:0. 01% 以上且 0. 50% 以 下、?:0.020%以上且 0.040%以下、5:0.008%以下、41:0.001%以上且 0.090%以下、0: 14. 5%以上且23. 0%以下、Ni:0. 10%以上且0. 60%以下、V:0. 010%以上且0. 040%以下, 并且满足以下情况中的至少一种:以满足Ti:0. 15%以上且0.34%以下、Ti% +Nb% < 0. 70 和V%ATi% +0. 5XNb% ) :0. 05 ?0. 20 的范围含有Ti或者含有Ti和 恥的情况,或者以满足恥:0.35%以上且0.60%以下、11%+他%彡0.70和¥%八11% +0. 5XNb% ) :0. 05?0. 20的范围含有Nb或者含有Nb和Ti的情况, 余量由Fe和不可避免的杂质构成, 其中,所述C%、所述N%、所述Ti%、所述Nb%、所述V%分别表示Ti、Nb、V的含 量(质量%)。 (2)如⑴所述的铁素体系不锈钢,其特征在于,以质量%计,还含有Cu:0. 01 %以 上且0.80%以下、Mo:0. 01%以上且1.65%以下中的一种或两种。 (3)如(1)或(2)所述的铁素体系不锈钢,其特征在于,以质量%计,还含有选 自Zr:0. 01%以上且0. 20%以下、REM:0. 001%以上且0. 100%以下、Co:0. 01%以上且 0? 20% 以下、B:0? 0002% 以上且 0? 0009% 以下、Mg:0? 0002% 以上且 0? 0010% 以下、Ca: 0. 0005%以上且0. 0020%以下中的一种或两种以上。 专利技术效果 根据本专利技术,可得到焊接部的耐腐蚀性优良的铁素体系不锈钢。本专利技术的铁素体 系不锈钢即使在碳、氮从焊接对象材料侵入这样的焊接条件下或者在氮从空气侵入这样的 焊接条件下也具有优良的耐腐蚀性而不会产生敏化。因此,能够适用于通过焊接进行结构 体的制作的用途、例如消音器等汽车排气系统材料、门窗隔扇、通风口、管道等建筑用材料、 电气设备、厨房制品。 【具体实施方式】 以下,对规定本专利技术的钢的成分组成的理由进行说明。需要说明的是,只要没有特 别说明,则成分%全部是指质量%。 C:0? 003% 以上且 0? 014% 以下 超过0. 014%而含有C时,加工性的降低和焊接部的耐腐蚀性的降低变得显著。从 耐腐蚀性和加工性的观点考虑,C量越低越优选,但为了使C量低于0. 003%,需要花费时间 进行精炼,从制造方面而言不优选。因此,C量设定为0.003%以上且0.014%以下的范围。 优选为0.004%以上且0.011 %以下的范围。 N:0? 005% 以上且 0? 016% 以下 超过0. 016%而含有N时,加工性的降低和焊接部的耐腐蚀性的降低变得显著。从 耐腐蚀性的观点出发,N的含量越低越优选,但为了使N量降低至低于0. 005%,需要延长精 炼时间,导致制造成本的升高和生产本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种铁素体系不锈钢,其特征在于,以质量%计,含有C:0.003%以上且0.014%以下、N:0.005%以上且0.016%以下、C%+N%:0.023%以下、Si:0.01%以上且0.90%以下、Mn:0.01%以上且0.50%以下、P:0.020%以上且0.040%以下、S:0.008%以下、Al:0.001%以上且0.090%以下、Cr:14.5%以上且23.0%以下、Ni:0.10%以上且0.60%以下、V:0.010%以上且0.040%以下,并且满足以下情况中的至少一种:以满足Ti:0.15%以上且0.34%以下、Ti%+Nb%≤0.70和V%/(Ti%+0.5×Nb%):0.05~0.20的范围含有Ti或者含有Ti和Nb的情况,以及以满足Nb:0.35%以上且0.60%以下、Ti%+Nb%≤0.70和V%/(Ti%+0.5×Nb%):0.05~0.20的范围含有Nb或者含有Nb和Ti的情况,余量由Fe和不可避免的杂质构成,其中,所述C%、所述N%、所述Ti%、所述Nb%、所述V%分别表示Ti、Nb、V的质量%含量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.24 JP 2012-2091701. 一种铁素体系不锈钢,其特征在于, 以质量%计,含有c :0. 003%以上且0. 014%以下、N :0. 005%以上且0. 016%以下、 (:%+^^:0.023%以下、5丨:0.01%以上且0.90%以下、]\111:0.01%以上且0.50%以下、? :0? 020% 以上且 0? 040% 以下、S :0? 008% 以下、A1 :0? 001% 以上且 0? 090% 以下、Cr :14. 5% 以上且23. 0%以下、Ni :0? 10%以上且0? 60%以下、V :0? 010%以上且0? 040%以下, 并且满足以下情况中的至少一种:以满足Ti :0. 15%以上且0. 34%以下、Ti% +Nb% 彡0. 70和V% ATi%+0. 5XNb% ) :0. 05?0. 20的范围含有Ti或者含有Ti和Nb的情况, 以及以满足Nb :0? 35% 以上且...

【专利技术属性】
技术研发人员:吉野正崇太田裕树
申请(专利权)人:杰富意钢铁株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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