双相不锈钢钢材和双相不锈钢钢管的制作方法_3

文档序号:9203896阅读:来源:国知局
限值为2.0质量%,更优选为3.0质量%。另外,Ni含量的优选 的上限值为9. 5质量%,更优选为9. 0质量%。
[0069] (Cr :22. 0 ~28. 0 质量% )
[0070] Cr是钝态皮膜的主要成分,是不锈钢钢材显现耐腐蚀性的基本元素。另外,Cr也 是使铁素体相稳定化的元素。为了维持铁素体相和奥氏体相的双相组织,使耐腐蚀性、强度 兼顾,Cr含量为22.0质量%以上。但是,若过剩地含有Cr,则金属间化合物(σ相)容易生 成,使热加工性劣化,因此Cr含量为28. 0质量%以下。Cr含量的优选的下限值为23. 0质 量%,更优选为24. 0质量%。另外,Cr含量的优选的上限值为27. 5质量%,更优选为27. 0 质量%。
[0071] (Mo :2. 0 ~6. 0 质量% )
[0072] Mo在熔解时生成钼酸,发挥着利用抑制作用使耐局部腐蚀性提高的效果,是使耐 腐蚀性提高的元素。另外,Mo也是使铁素体相稳定化的元素,也是使钢材的耐点蚀性、耐裂 纹性改善的元素。为了得到这样的效果,Mo含量为2.0质量%以上。但是,若过剩地含有 Mo,则助长〇相等金属间化合物的生成,使耐腐蚀性和热加工性劣化,因此Mo含量为6.0 质量%以下。Mo含量的优选的下限值为2. 2质量%,更优选为2. 5质量%。另外,Mo含量 的优选的为限值为5. 5质量%,更优选为5. 0质量%。
[0073] (N :0· 20 ~0· 50 质量% )
[0074] N是使强力的奥氏体相稳定化的元素,具有不会使〇相的生成敏感性增加而使耐 腐蚀性提高的效果,此外,还是对于钢材的高强度化也有效的元素。为了得到这样的效果, N含量为0. 20质量%以上。但是,若过剩地含有Ν,则氮化物形成,韧性和耐腐蚀性降低,并 且使热加工性劣化,锻造、乳制时使边缘裂纹、表面缺陷产生,因此N含量为0. 50质量%以 下。N含量的优选的下限值为0.22质量%,更优选为0.25质量%。另外,N含量的优选的 上限值为〇. 45质量%,更优选为0. 40质量%。
[0075] (Ta :0· 01 ~0· 50 质量% )
[0076] Ta是具有通过与C结合抑制Cr系碳化物的生成,以及抑制对韧性和耐腐蚀性的 降低带来影响的σ相的析出的效果的元素,具有有助于钢材的实质上的Cr浓度提高的效 果。为了得到这样的效果,Ta含量为0.01质量%以上。但是,过剩的Ta添加通过其与钢 中的N结合而作为氮化物析出,造成使韧性、热加工性降低。另外,由于氮化物的析出导致N 的实效浓度减少,由于σ相的析出致使耐腐蚀性降低。因此,Ta含量为0.50质量%以下。 Ta含量的优选的下限值为0.02质量%,更优选为0.03质量%。另外,Ta含量的优选的上 限值是0. 30质量%,更优选为0. 25质量%。
[0077] (Ge :0· 1 ~I. 0 质量% )
[0078] Ge通过使钝态皮膜内的Cr浓度增加而使之稳定化,具有使耐局部腐蚀性提高的 效果。为了得到这样的效果而添加0.1质量%以上,优选添加0.2质量%以上。另一方面, 因为过剩的添加使热加工性劣化,另外也带来成本的上升,所以使其上限为1.0%质量%以 下,优选为0.9质量%以下。
[0079] 还有,为了使耐腐蚀性提高,含有Ta或Ge中的任意一个即可,但想要使热加工性 一起提高时,优选选择Ta。
[0080] (不可避免的杂质)
[0081] 不可避免的杂质,能够在不损害双相不锈钢钢材的诸特性的程度内含有。例如,如 果是〇,则其含量为〇. 1质量%以下,优选为〇. 05质量%以下。另外详情后述,含有Ta时更 优选使O量为〇. 01质量%以下。由此,能够使本发明的耐腐蚀性显现效果极大化。
[0082] 另外,本发明的双相不锈钢钢材在不对本发明的效果造成不良影响的范围内,也 可以还含有其他的元素。例如,本发明的双相不锈钢钢材中,上述成分组成优选还含有既定 量的Co、Cu、V、Ti、Nb所构成的群中选择的一种以上。
[0083] (从 Co :0· 10 ~2. 00 质量%、Cu :0· 10 ~2. 00 质量%、V :0· 01 ~0· 50 质量%、 Ti :0.01~0.50质量%、Nb :0.01~0.50质量%所构成的群中选择的一种以上)
[0084] Co和Cu是提高耐腐蚀性和使奥氏体相稳定化的元素。为了得到这样的效果,这些 元素的含量分别为〇. 10质量%以上。但是,若过剩地含有Co和Cu,则热加工性劣化,因此 这些元素的含量分别为2. 00质量%以下。这些元素的含量的优选的下限值为0.20质量%。 另外,这些元素的含量的优选的上限值为1. 50质量%。
[0085] V、Ti和Nb是使耐腐蚀性提高,使强度特性、热加工性提高的元素。为了得到这样 的效果,这些元素的含量分别为0. 01质量%以上。但是,若过剩地含有V、Ti和Nb,则形成 粗大的碳化物、氮化物,使韧性劣化,因此这些元素的含量分别为0.50质量%以下。这些元 素的含量的优选的下限值为〇. 05质量%。另外,这些元素的含量的优选的上限值为0. 40 质量%。
[0086] 另外,本发明的双相不锈钢钢材中,优选上述成分组成还含有既定量的Mg、Ca中 的一种或两种。
[0087] (Mg :0· 0005 ~0· 020 质量%、Ca :0· 0005 ~0· 020 质量%中的一种或两种)
[0088] Mg和Ca与在钢中作为杂质含有的S或0结合,抑制MnS、Al2O3等夹杂物的形成, 具有使热加工性提高的效果。为了得到这样的效果,这些元素的含量分别为〇. 0005质量% 以上。但是,若过剩地含有Mg和Ca,则招致氧化物系夹杂物的增加,这些夹杂物成为点蚀和 裂纹的起点,因此使耐腐蚀性和热加工性劣化,由此,这些元素的含量分别为0. 020质量% 以下。这些元素的优选的含量为0.002~0.020质量%。
[0089] 另外,本发明的双相不锈钢钢材,在设Cr量为[Cr],Mo量为[Mo],N量为[N]时, 优选上述成分组成为[Cr]+3. 3 [Mo]+16 [N]彡40。
[0090] [Cr]+3. 3[Mo]+16[N]作为表示钢材的耐腐蚀性的指标,是历来已知的耐点蚀性指 数(PRE :Pitting Resistance Equivalent)。通过 PRE ^ 40,组织中的 Cr 量、Mo 量、N 量 的平衡适当,钢材的耐腐蚀性和强度提高。
[0091] (硫?氧化物系复合夹杂物)
[0092] 在本发明的双相不锈钢钢材中,通过含有Ta,并且将0量控制在既定量(0. 01质 量%以下),可以改质钢中的硫·氧化物系复合夹杂物,使耐腐蚀性进一步提高。
[0093] 具体来说,通过添加 Ta并精炼,从而将通常的不锈钢中所含有的硫化物系夹杂物 (MnS)改质成含有Ta的硫·氧化物系复合夹杂物。然后,在该含有Ta的硫·氧化物系复合 夹杂物作用下,耐局部腐蚀性提高。
[0094] 为此,使该含有Ta的硫?氧化物系复合夹杂物的Ta含量为5原子%以上,优选为 7原子%以上,更优选为10原子%以上。还有,Ta含量的上限没有特别规定,但大致为50 原子%左右。
[0095] 另外,即使通过添加 Ta而进行夹杂物的改质,如果钢中大量存在粗大的夹杂物, 仍会招致热加工性的降低,因此长径为I ym以上的含有Ta的硫?氧化物系复合氧化物在 垂直于加工方向的截面的每Imm2中为500个以下,优选为450个以下,更优选为400个以 下。还有,含有Ta的硫?氧化物系复合夹杂物的个数密度的下限没有特别规定,但每Imm 2 为20个左右。而且,长径低于1 μπι这样的微细的夹杂物因为对耐局部腐蚀性造成的不利 影响的程度低,所以从对象中除外。
[0096] 另外,这样的硫?氧化物系复合夹杂物的Ta含量和个数密度通过控制双相不锈钢 钢材的Ta含量和0含量,并且控制钢材制造时的热加工条件来达成。
[0097] (双相不锈钢钢材的制造方法)
[0098] 制造本发明的双相不锈钢钢材时,没有进行至上述硫?氧化物系复合夹杂物的控 制时,都能够通过用于通常的不锈钢钢材的量产的制造设备和制造方法制造。例如,对于以 转炉或电炉熔解的钢液,进行基于AOD法、VOD法等的精炼而进行成分调整后,以连续铸造 法、铸锭法等铸造方法制成钢锭。对于所得到的钢锭,在l〇〇〇°C~1200°C左右的温度域进 行热加工,接着进行冷加工而成为期望的尺寸形状。
[0099] 在本发明中,为了消除对机械特性有害的析出物,优选根据需要实施固溶化热处 理并进行急冷。固溶化热处理的温度优选为1000~1100°c,保持时间优选为10分钟至30 分钟,急冷优选以KTC /秒以上的冷却速度进行冷却。另外,还可以根据需要进行除去氧化 皮等的用于表面调整的酸洗。
[0100] 另外,在制造本发明的双相不锈钢钢材时,进行至上述硫?氧化物系复合夹杂物的 控制时,以如下方式制造。
[0101] 首先,为了减少作为钢中的杂质的〇,多些添加 Si、A1等与0的亲和力大的元素而 进
当前第3页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1