双相不锈钢合金和该合金的用途制造技术

本发明专利技术涉及一种双相不锈钢合金，其包含按重量％计的下列成分：Ｃ至多０．０３％，Ｓｉ＜０．３０％，Ｍｎ　０－３．０％，Ｐ至多０．０３０％，Ｓ至多０．０５０％，Ｃｒ　２５－２９％，Ｎｉ　５－９％，Ｍｏ　４．５－８％，Ｗ　０－３％，Ｃｕ　０－２％，Ｃｏ　０－３％，Ｔｉ　０－２％，Ａｌ　０－０．０５％，Ｂ　０－０．０１％，Ｃａ　０－０．０１％，及Ｎ　０．３５－０．６０％，余量Ｆｅ和正常出现的杂质，其中该铁素体含量为３０－７０体积％，并且其中上面每一重量％Ｍｏ可以任选地被两（２）重量％Ｗ替换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种双相不锈钢合金，该双相不锈钢合金为具有铁素 体-奥氏体基体及与良好的结构稳定性和热加工性组合的特别高的耐蚀性的钢合金。该铁素体含量为30-70体积％并且这种钢合金具有良好平 衡的组成，该组成赋予材料以腐蚀特性(corrosion properties),这使得它 适合用于例如含氯化物的环境中如用于海中。
技术介绍
近年来，其中使用耐蚀性金属材料的环境变得更加具有侵蚀性， 并且对于腐蚀特性以及对于它们的机械特性的要求提高。双相钢合金 也是该发展的一部分，所述双相钢合金确立为对于直到那时仍然使用 的其它钢牌号，例如高合金化的奥氏体钢、镍基合金或其它高度合金 化的钢的替代物。在含氯化物的环境中的耐蚀性的既定量度为所谓的 耐点蚀当量(縮写为PRE)，其定义为PRE=%Cr+3.3 %Mo+16%N其中每种元素的百分比指重量百分比。较高的数值表示更好的耐蚀性，特别是对于点蚀的耐蚀性。根据 上式，影响该特性的基本合金元素为Cr、 Mo、 N。这种钢牌号的实例 从EP0220141中显而易见，该专利文献因此通过这种参考而包括在本 说明书中。符号为SAF2507(UNS S32750)的该钢牌号主要利用高含量 的Cr、 Mo和N合金化。因此它是针对该特性，首先是在氯化物环境 中良好的耐蚀性发展起来的。近来，还表明元素Cu和W是进一步优化钢在氯化物环境中的腐蚀特性的有效的合金化添加。当时已经采用元素W作为一部分Mo的 替换物，例如在商业的合金DP3W(UNS S39274)或Zeron 100中，这些 合金分别包含2.0%、 0.7%W。后者还包含0.7。/。Cu，目的在于提高合金 在酸环境中的耐蚀性。钨的合金化添加导致了耐蚀性量度的进一步发展，由此PRE式变 成PREW式，这还使得Mo和W对于合金耐蚀性的影响之间的关系更 清楚PRE W=%Cr+3.3 (%Mo+0.5 % W)+16%N ，例如在EP0545753中所述。该公布涉及一种腐蚀特性大体上得到 改善的双相不锈钢合金。上述钢牌号具有位于40以上的PRE/PREW数，而不管计算方法 为何。在氯化物环境中耐蚀性良好的合金中，还应当提及SAF 2906，其组成公开于EP0708845。与例如SAF2507相比，该合金的特征在于Cr和N含量更高，已经表明特别适合用于其中对于晶间腐蚀和在氨基甲酸铵中的腐蚀的耐性至关重要的环境中，但是它在含氯化物的环境中 也具有高耐蚀性。US-A-4985091描述了 一种意在用于其中主要出现晶间腐蚀的盐 酸和硫酸环境中的合金。它主要打算作为最近使用的奥氏体钢的替代 物。US-A-6048413描述了一种作为奥氏体不锈钢的替代物的双相不 锈钢合金，其意在用于含氯化物的环境中。6EP0683241公开了一种双相不锈钢合金，其组成导致就对应力腐 蚀开裂和在含氯离子的环境中的点蚀两者的耐性而言的特性比大多数 已知的其它双相不锈钢合金得到改进。然而，该合金以及上述合金极 易受金属间析出、特别是o相析出影响，所述析出使得材料硬且脆。 相应地，使得通过利用根据EP0683241的双相不锈钢合金制造延展性 良好的材料非常困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种上面且特别是在欧洲专利0683241中 限定类型的双相不锈钢合金，该合金相对于这种已知的合金在保持至 少与这种合金相似水平的耐蚀性的同时，具有改进的特性、特别是延 展性和韧性。所述合金应当具有良好的热加工性。根据本专利技术，该目的是通过提供一种双相不锈钢合金来获得的， 该合金包含按重量％计的下列成分C至多0.03%， Si < 0.30%, Mn 0-3.0%,P至多0.030%， S至多0.050%， Cr 25-29%，Ni 5-9%，Mo 4.5-8%， W 0-3%， Cu 0-2%， Co 0-3%， Ti 0-2%， Al 0-0.05%， B 0-0.01%, Ca 0-0.01°/。，及N 0.35-0.60%，余量Fe和正常出现的杂质，其中该铁素体 含量为30-70体积％，并且其中上面每一重量％的Mo可以任选地被两 (2)重量％\￥替换。已经发现相对于根据EP0683241的合金，具有所述组成的双相不 锈钢合金尤其具有提高的延展性和韧性，并且它还具有提高的耐蚀性。 通过将Si含量减至低于0.30重量n/。，实现了 (J相析出的显著减少，这 是根据本专利技术的钢合金的延展性和韧性提高的关键。因而，已经发现 当利用比较高含量的Mo时，减小Si的含量对于降低金属间析出的风 险是极其有效的。根据本专利技术的一个实施方案，Si的含量为至多0.25重量n/c)，这使得钢合金更不易于CT相形成，而提高了材料的延展性和韧性。预计如 果钼被钨部分或全部替换，其也会是有效的。根据本专利技术的另一个实施方案，Si的含量为至多0.23重量％。根据本专利技术的另一个实施方案，Mo的含量为a重量％且W的含 量为b重量Q/。，其中a+b/2>5.0。 Mo禾B/或W的这种高含量导致对腐蚀、 特别是点蚀和缝隙腐蚀的优异的耐性，但是其与Si的低含量的组合有 效地抵消了由于这些元素的如此高含量所产生的升高的金属间析出风 险。根据本专利技术的另一个实施方案，a>5.0。需要指出权利要求1应当 理解为当由Mo的含量间隔(4.5-8%)和W的含量间隔(0-3%)开始，可以 由2。/。W替换每1。/。Mo或者相反，使得当W的含量为至少3W时，Mo 的含量可以例如为3%。根据优选的实施方案，a+b/2S8，即Mo和W 的总含量不超过8%，以将其成本保持在合理的水平。根据另一个优选 的实施方案，b=0，即所述合金仅包含Mo。根据本专利技术的又一个实施方案，Co的含量为0-0.010重量％。 Co 是昂贵的材料，并且已经发现在具有根据本专利技术的组成的钢合金中其 结构能力以及耐蚀性改进影响不是主要因素。根据本专利技术的另一个实施方案，铁素体的含量为40-60体积％。根据本专利技术的另一个实施方案，该合金的两相的平均PRE值或 PREW值超过44,此处PRE =%Cr + 3.3%Mo + 16%N和PREW =%Cr + 3.3(%Mo + 0.5°/。W)+16%N，其中％为重量％。铁素体相和奥氏体相两 者的PRE值或PREW值可以高于47、优选高于48.5，并且所述平均 PRE值或PREW值可以高于48、优选高于49。已经证明了通过提高该 值最低的相的PRE值或PREW值，尤其提高了在根据本专利技术的钢合金 中的点蚀和缝隙腐蚀耐性。已经发现，在PRE值或PREW值高于49 的情况下，根据本专利技术的钢合金仍将具有良好的热加工性。8根据本专利技术的另一个实施方案，奥氏体相的PRE(W)值和铁素体相的PRE(W)值之间的比值介于0.90和1.15之间、优选0.95和1.05之间。根据本专利技术的合金适合用于含氯化物的环境中，该合金采用诸如 棒材，管材如焊接管和无缝管，板材，带材，线材，焊丝，结构部件 例如泵、阀、法兰和联结器的产品形式。附图说明图1显示了作为温度函数的根据本专利技术的一个实施方案的双相不锈钢合金的计算相含量，图2为根据EP0683241的参考钢合金的与图l类似的图，及图3为根据图1和图2的合金按照三种不同的冷却速率连续本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双相不锈钢合金，其特征在于其包含按重量％计的下列成分：　Ｃ　至多　０．０３％　Ｓｉ　＜　０．３０％　Ｍｎ　０－３．０％　Ｐ　至多　０．０３０％　Ｓ　至多　０．０５０％　Ｃｒ　２５－２９％　 　Ｎｉ　５－９％　Ｍｏ　４．５－８％　Ｗ　０－３％　Ｃｕ　０－２％　Ｃｏ　０－３％　Ｔｉ　０－２％　Ａｌ　０－０．０５％　Ｂ　０－０．０１％　Ｃａ　０－０．０１％　 Ｎ　０．３５－０．６０％　余量Ｆｅ和正常出现的杂质，其中该铁素体含量为３０－７０体积％，并且其中上面每一重量％Ｍｏ可以任选地被两（２）重量％Ｗ替换。

【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：肯尼斯约兰松，
申请(专利权)人：山特维克知识产权股份有限公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]