耐腐蚀性优良的超低温用奥氏体高锰钢材及其制造方法技术

根据本发明专利技术的一方面的耐腐蚀性优良的超低温用奥氏体高锰钢材，以重量％计包含C：0.2～0.5％，Mn：23～28％，Si：0.05～0.5％，P：0.03％以下，S：0.005％以下，Al：0.5％以下，Cr：3～4％，余量的Fe和其他不可避免的杂质，以及包含95面积％以上的奥氏体作为显微组织，具有从表面沿厚度方向连续形成在50μm以内区域的Cr富集部，其中，所述Cr富集部由Cr以相对较高的浓度富集的高Cr富集部及Cr以相对较低的浓度富集的低Cr富集部组成，所述高Cr富集部可以以所述Cr富集部的总表面积的30面积％以下(0％除外)的分数分布。(0％除外)的分数分布。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】耐腐蚀性优良的超低温用奥氏体高锰钢材及其制造方法


[0001]本专利技术涉及奥氏体高锰钢材及其制造方法，更具体地，涉及一种超低温韧性优良且耐腐蚀性优良的奥氏体高锰钢材及其制造方法。

技术介绍

[0002]随着对环境污染的管制加强以及石油能源的枯竭，对作为替代能源的LNG、LPG等绿色能源的需求增加，而且对开发使用技术的关注呈增长趋势。随着以低温液体状态运输的LNG、LPG等无污染燃料的需求增加，用于存储和运输这些燃料的低温结构物用材料的开发正在积极进行。低温结构物用材料要求具有低温强度和韧性等机械性能，最有代表性的低温结构物用材料可以列举9％镍钢或者304不锈钢。
[0003]9％镍钢在经济效率和焊接性方面具有优良的特性，然而，由于其具有与普通碳钢相似的耐腐蚀性，因此，尤其在同时存在变形和腐蚀的环境中不太适用。另外，尽管304不锈钢具有优良的耐腐蚀性，但是在确保经济效率和低温物性方面存在技术困难。因此，迫切需要开发一种低温物性优良且耐腐蚀性优良的材料。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献1：韩国公开专利第10
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2015
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0075324号(2015年7月3日公开)

技术实现思路

[0006]技术问题
[0007]根据本专利技术的一个方面，可以提供一种耐腐蚀性优良的超低温用奥氏体高锰钢材及其制造方法。
[0008]本专利技术要解决的问题不限于上述的内容。只要是本领域技术人员，从本说明书的整体内容理解本专利技术的其他问题没有任何困难。
[0009]技术方案
[0010]根据本专利技术一个方面的耐腐蚀性优良的超低温用奥氏体高锰钢材，以重量％计包含C：0.2～0.5％，Mn：23～28％，Si：0.05～0.5％，P：0.03％以下，S：0.005％以下，Al：0.5％以下，Cr：3～4％，余量的Fe和其他不可避免的杂质，包含95面积％以上的奥氏体作为显微组织，具有从表面沿厚度方向连续形成在50μm以内区域的Cr富集部，其中所述Cr富集部是由Cr以相对高的浓度富集的高Cr富集部及Cr以相对低的浓度富集的低Cr富集部组成，所述高Cr富集部可以以所述Cr富集部的总表面积的30面积％以下(不包括0％)的分数分布。
[0011]所述钢材以重量％计可进一步包含选自Cu：1％以下(不包括％)和B：0.0005～0.01％中的至少一种。
[0012]所述高Cr富集部可以指Cr的含量与所述钢材中Cr含量之比大于1.5的区域，所述低Cr富集部可以指Cr的含量与所述钢材中Cr含量之比为1以上且1.5以下的区域。
[0013]所述高Cr富集部可以以所述Cr富集部的总表面积的10面积％以下的分数分布。
[0014]所述奥氏体的晶体粒度可为5～150μm。
[0015]所述钢材拉伸强度可为400MPa以上，屈服强度可为800MPa以上，延伸率可为40％以上。
[0016]所述钢材在
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196℃中的夏比冲击韧性可为90J以上(以样品厚度10mm为准)，并且根据ISO9223的耐腐蚀性测试中的腐蚀损失可为80mg/cm2以下。
[0017]根据本专利技术一个方面的耐腐蚀性优良的超低温用奥氏体高锰钢材的制造方法，可包括：在1050～1300℃的温度范围下对钢坯进行再加热，所述钢坯以重量％计包含C：0.2～0.5％，Mn：23～28％，Si：0.05～0.5％，P：0.03％以下，S：0.005％以下，Al：0.5％以下，Cr：3～4％，余量的Fe及其他不可避免的杂质；对经过再加热的所述钢坯在900～950℃的精轧温度下进行热轧，以提供中间材；以及将所述中间材以1～100℃/s的冷却速度冷却至600℃以下的温度范围，以提供最终材。
[0018]所述钢材以重量％计可进一步包含选自Cu：1％以下(不包括0％)和B：0.0005～0.01％中的至少一种。
[0019]上述技术问题的解决方案并未全部列举本专利技术的特征，参照下述具体实施例应能更加详细地理解本专利技术的各种特征及其优点和效果。
[0020]专利技术效果
[0021]根据本专利技术的一方面，可提供超低温韧性优良且耐腐蚀性优良的奥氏体高锰钢材及其制造方法。
具体实施方式
[0022]本专利技术涉及一种耐腐蚀性优良的超低温用奥氏体高锰钢材及其制造方法，下文中描述本专利技术的优选实施例。本专利技术能够以各种方式变形实施，本专利技术的范围不应被解释为局限于下述实施例。下面提供本专利技术的实施例，以使本专利技术所属
的技术人员更详细地了解本专利技术。
[0023]在下文中，将更详细地描述本专利技术的钢组分。除非另有特别说明，否则表示各元素含量的％以重量为准。
[0024]根据本专利技术一个方面的耐腐蚀性优良的超低温用奥氏体高锰钢材，以重量％计可包含C：0.2～0.5％，Mn：23～28％，Si：0.05～0.5％，P：0.03％以下，S：0.005％以下，Al：0.5％以下，Cr：3～4％，余量的Fe和其他不可避免的杂质。
[0025]碳(C)：0.2～0.5％
[0026]碳(C)不仅是使奥氏体稳定的元素，也是通过固溶强化确保强度的有效元素。因此，为了确保低温韧性和强度，本专利技术可以将碳(C)含量的下限限制为0.2％。也就是说，如果碳(C)含量小于0.2％，则由于奥氏体的稳定性不足，在超低温下不能获得稳定的奥氏体，因外部应力而容易引起向ε
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马氏体和α'
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马氏体的形变诱导相变，可能会降低钢材的韧性和强度。另一方面，如果碳(C)含量超出规定范围，则由于碳化物析出，钢材的韧性可能会急剧恶化，钢材的强度变得过高，钢材的加工性可能会明显下降，故本专利技术可以将碳(C)含量的上限限制为0.5％。因此，本专利技术的碳(C)含量可为0.2～0.5％，优选的碳(C)含量可为0.3～0.5％，更优选的碳(C)含量可为0.35～0.5％。
[0027]锰(Mn)：23～28％
[0028]锰(Mn)是对奥氏体稳定化有效的元素，为了达到这种效果，本专利技术可以将锰(Mn)
含量的下限限制为23％。也就是说，由于本专利技术包含23％以上的锰(Mn)，可有效地增加奥氏体的稳定性，由此抑制形成铁素体、ε
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马氏体和α'
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马氏体，从而可有效地确保钢材的低温韧性。另一方面，如果锰(Mn)含量超出规定程度范围，则奥氏体的稳定性增加效果饱和，而制造成本会大大增加，由于热轧中过度发生内部氧化，表面品质可能会变差，故本专利技术可以将锰(Mn)含量的上限限制为28％。因此，本专利技术的锰(Mn)含量可为23～28％，更优选的锰(Mn)含量可为23～25％。
[0029]硅(Si)：0.05～0.5％
[0030]硅(Si)和铝(Al)一样，是作为脱氧剂必不可少的微量加入元素。但是，如果过量加入硅(Si)，则晶界上会形成氧化物而降低高温延性，有可能导致裂纹等降低表面品质，故本专利技术可以将硅(Si)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种耐腐蚀性优良的超低温用奥氏体高锰钢材，所述钢材以重量％计包含C：0.2～0.5％，Mn：23～28％，Si：0.05～0.5％，P：0.03％以下，S：0.005％以下，Al：0.5％以下，Cr：3～4％，余量的Fe和其他不可避免的杂质，包含95面积％以上的奥氏体作为显微组织，具有从表面沿厚度方向连续形成在50μm以内区域的Cr富集部,所述Cr富集部由Cr以相对高的浓度富集的高Cr富集部及Cr以相对低的浓度富集的低Cr富集部组成，其中，所述高Cr富集部以所述Cr富集部的总表面积的30面积％以下且不包括0％的分数分布。2.根据权利要求1所述的耐腐蚀性优良的超低温用奥氏体高锰钢材，所述钢材以重量％计进一步包含选自Cu：1％以下且不包括0％和B：0.0005～0.01％中的至少一种。3.根据权利要求1所述的耐腐蚀性优良的超低温用奥氏体高锰钢材，其中，所述高Cr富集部指Cr的含量与所述钢材中Cr含量之比大于1.5的区域,所述低Cr富集部指Cr的含量与所述钢材中Cr含量之比为1以上且1.5以下的区域。4.根据权利要求1所述的耐腐蚀性优良的超低温用奥氏体高锰钢材，其中，所述高Cr富集部以所述Cr富集部的总表面积的10面积％以下的分数分布。5.根据权利要求1所述的耐腐蚀性优良的超低温用奥氏体高锰钢材，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李云海，李东镐，姜相德，金成圭，
申请(专利权)人：株式会社POSCO，
类型：发明
国别省市：