低镍不锈钢制造技术

本发明专利技术涉及一种改善耐蚀性及耐延迟断裂性能的低镍不锈钢，根据本发明专利技术一实施方案的低镍不锈钢，其包含以重量％计的0.06～0.12％的C、2.5～4.5％的Mn、0.5～2.0％的Ni、1.5～3.2％的Cu、0.1～1.5％的Si、18～20％的Cr、0.05～0.17％的N、剩余的Fe及其他不可避免的杂物，并且具有在奥氏体基体组织中生成有铁素体组织的复合组织。

【技术实现步骤摘要】
低镍不锈钢
本专利技术涉及一种低镍不锈钢，尤其涉及一种改善耐蚀性及耐延迟断裂性能的低镍不锈钢(Low-nickelstainlesssteel)。
技术介绍
通常，不锈钢根据组分或金属组织进行分类。根据金属组织进行分类时，不锈钢分为奥氏体型、铁素体型、马氏体型、及双相型。奥氏体型不锈钢因具有优异的冷加工性及耐蚀性，其多种产品用于各式各样的用途及环境。其中，作为代表奥氏体型不锈钢的300系不锈钢含有大量的高价Ni。合金元素Ni一直以来用于将不锈钢的精细结构转变为奥氏体。然而Ni存在价格昂贵这一缺点，因此人们越来越关注用Mn代替Ni的200系不锈钢。一般而言，200系不锈钢包含以重量％计的Cr：15.5～19％、Mn：5.5～10％、及Ni：1.0～6％的组分范围，因此也被称为Cr-Mn不锈钢，除价格低廉的优点之外，还具有强度及延性优异的优点。然而，Ni的含量越低，则存在由Mn的高含量和Cr的较低含量而是耐蚀性变差的缺点。另外，Ni的含量越低，则存在发生严重的延迟断裂(delayedcarcking)的缺点。这种200系不锈钢的缺点可在ISSF(InternationalStainlessSteelForum)中的于2005年11月发表的题目为“New200-seriessteels”的技术资料中确认。因此，许多研究者为了改善作为通常的奥氏体型的200系不锈钢的缺点、即低耐蚀性和低耐延迟断裂性能，进行了用于控制合金组分的研究，使得钢的精细组织在奥氏体(austenite)中具有在奥氏体基体组织中生成有铁素体组织的复合组织(austenite-ferrite)。例如，US5,286,310B1(专利文献1)是一种包含以重量％计的Ni：2.5～5.0％、Mn：6.4～8.0％、Cr：16.5～17.5％、Cu：2.0～3.0％的奥氏体型不锈钢的专利，其特征在于，以重量％计，将由12.48+0.52Mn-54.27N-47.98C-1.57Ni-1.62Cu-0.69(Cu)2定义的铁素体量控制成小于9％，由此确保热加工性。另外，EP1431408A1(专利文献2)是一种包含涉及以重量％计的Ni：1.0～5.0％、Mn：7.5～10.5％、Cr：14.0～16.0％、Cu：1.0～3.5％的奥氏体型不锈钢的专利，其特征在于，以重量％计，将由6.77(Cr+Mo+1.5Si)-4.85(Ni+30C+30N+0.5Mn+0.3Cu)-52.75定义的铁素体含量指数控制成小于8.5，由此确保热加工性。另外，EP1352982A3(专利文献3)的特征在于，包含以重量％计的Ni：9.05％以下、Mn：6～12％、Cr：16～20％、Cu：3.0％以下，由此在精细组织中生成有铁素体组织，从而改善延迟断裂(delayedcracking)。然而，虽然专利文献1至专利文献3分别具有确保热加工性或改善延迟断裂的优点，但也存在影响耐孔蚀性的Mn的含量为6～12重量％相当高，从而发生孔蚀的概率高的缺点。现有技术文献专利文献专利文献1：US5,286,310B1(1994.02.15)专利文献2：EP1431408A1(2004.06.23)专利文献3：EP1352982A3(2003.10.15)
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术提供一种通过调节合金元素的组分来控制存在于奥氏体基体组织的第二相、即铁素体的体积比例，由此使现有的200系不锈钢中的影响耐蚀性的Mn含量最小化，同时还能通过调节相比例来提高耐孔蚀性能和耐延迟断裂性能的低镍不锈钢。解决课题的方法根据本专利技术一实施方案的低镍不锈钢，其特征在于，包含以重量％计的0.06～0.12％的C、2.5～4.5％的Mn、0.5～2.0％的Ni、1.5～3.2％的Cu、0.1～1.5％的Si、18～20％的Cr、0.05～0.17％的N、剩余的Fe及其他不可避免的杂物，并且具有在奥氏体基体组织中生成有铁素体组织的复合组织。根据所述低镍不锈钢，由下述[式1]表示的铁素体体积比例指数(FFI；FerriteFractionIndex)满足15～35。FFI＝-114-176C-0.9Mn-10.9Ni-2.8Cu+5.5Si+9.8Cr-125N…[式1]在[式1]中，C、Mn、Ni、Cu、Si、Cr及N是指各组分的含量(wt％)。另外，所述不锈钢的特征在于，由下述[式2]表示的镍当量(NIEQ)满足5.9～7.5，由下述[式3]表示的铬当量(CREQ)满足18～21，并且NIEQ/CREQ之比满足0.31～0.40。NIEQ＝Ni+18N+30C+0.33Cu+0.1Mn-0.01(Mn2)…………[式2]CREQ＝Cr+0.48Si…………[式3]在[式2]及[式3]中，Ni、N、C、Cu、Mn、Cr及Si是指各组分的含量(wt％)。此处，所述不锈钢的特征在于，由下述[式4]表示的耐孔蚀指数(PRE；PittingResistance)满足18～22。PRE＝Cr+3.3Mo+30N-Mn…………[式4]在[式4]中，Cr、Mo、N及Mn是指各组分的含量(wt％)。另外，所述不锈钢的特征在于，在30℃的3.5％NaCl溶液中测定的孔蚀电位为200mV以上。另外，所述不锈钢的特征在于，在轧制方向上的拉伸延伸率为35％以上。另外，所述不锈钢的特征在于，拉伸强度在700MPa以上。专利技术的效果根据本专利技术的实施例，与现有的200系不锈钢相比，能够提高耐蚀性和耐延迟断裂性能，由此能够生产高品质且节省成本的不锈钢。附图说明图1是示出在1100℃下实施退火的冷轧退火板材的拉伸延伸率和作为铁素体体积比例指数的FFI的关系的图表。图2是示出在1100℃下实施退火的冷轧退火板材的拉伸强度和作为铁素体体积比例指数的FFI的关系的图表。图3是在1100℃下实施退火的冷轧退火板材(专利技术例1)的光学精细组织的照片。图4是在1100℃下实施退火的冷轧退火板材(专利技术例6)的光学精细组织的照片。图5是示出使用在1100℃下退火的冷轧退火板材而对专利技术例和比较例的延迟断裂现象进行比较后的试验结果的照片。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施例进行更详细的描述。然而本专利技术可以以多种形式实施而并不限定于下文中描述的实施例。本实施例是为了完整地公开本专利技术，并将本专利技术的范围完整地传递给具有常规知识的技术人员而提供的。本专利技术提供一种包含以重量％计的0.06～0.12％的C、2.5～4.5％的Mn、0.5～2.0％的Ni、1.5～3.2％的Cu、0.1～1.5％的Si、18～20％的Cr、0.05～0.17％的N、剩余的Fe及其他不可避免的杂物，并且具有在奥氏体基体组织中生成有铁素体组织的复合组织(austenite-ferrite)的不锈钢。碳(C)可以代替作为奥氏体形成元素的镍(Ni)等昂贵的元素而使用。然而，在过量添加时，其在铁素体-奥氏体相的边界容易与有助于耐蚀性的如Cr的碳化物形成元素结合而减少晶界周围的Cr含量，从而降低耐腐蚀性。因此，为了防止过度降低耐蚀性，碳(C)含量限定优选在大于0.06％且小于0.12％的范围内。锰(Mn)是用于提高脱氧剂及氮固溶度的元素，其代替作为奥氏体形成元素的昂贵的Ni而使用时，若其含量过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低镍不锈钢，其特征在于，包含以重量％计的0.06～0.12％的C、2.5～4.5％的Mn、0.5～2.0％的Ni、1.5～3.2％的Cu、0.1～1.5％的Si、18～20％的Cr、0.05～0.17％的N、剩余的Fe及其他不可避免的杂物，并且具有在奥氏体基体组织中生成有铁素体组织的复合组织。

【技术特征摘要】
2013.12.24 KR 10-2013-01627351.一种低镍不锈钢，其特征在于，包含以重量％计的0.06～0.12％的C、2.5～4.5％的Mn、0.5～2.0％的Ni、1.5～3.2％的Cu、0.1～1.5％的Si、18～20％的Cr、0.05～0.17％的N、剩余的Fe及其他不可避免的杂物，具有在奥氏体基体组织中生成有铁素体组织的复合组织，并且在所述不锈钢中，由下述式1表示的铁素体体积比例指数FFI满足大于等于16.9且低于35，FFI＝-114-176C-0.9Mn-10.9Ni-2.8Cu+5.5Si+9.8Cr-125N……[式1]在式1中，C、Mn、Ni、Cu、Si、Cr及N是指以wt％计的各组分的含量。2.根据权利要求1所述的低镍不锈钢，其特征在于，在所述不锈钢中，由下述式2表示的镍当量NIEQ满足5.9～7.5，由下述式3表示的铬当量CRE...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡东澈，曹圭珍，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR