双相不锈钢钢材和双相不锈钢钢管的制作方法_4

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行脱氧,此外,还可通过使真空脱气、氩气搅拌等二次精炼的时间长时间化或进行多次, 从而除去氧化物系夹杂物。
[0102] 其后与前述同样,对于由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 1000~1200°C程度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。在此, 热加工时的总加工率(原钢锭的截面积/加工后的截面积)按照通常为10~50左右,为 了达到期望的含有Ta的硫?氧化物系复合夹杂物的存在状态,在热加工时,优选以1100~ 1200°C的温度域的加工率(加工前的断面积/加工后的截面积)成为高于总加工率之中的 50%的加工率的方式进行热加工。
[0103] 还有,如上所述,在通常的双相系不锈钢钢材的制造中,虽然对于钢锭也在 1000~1200°C左右的温度域进行热加工,但若没有特别进行有意识的控制,则由于加工时 的温度降低的影响,1000~1100°c的温度域的加工率相比1100~1200°C的温度域的加工 率会更高。其结果是,在现有的制造中,Iioo~1200°c的温度域下的加工率为总加工率之 中的50%以下。在本发明中进行至上述硫?氧化物系复合夹杂物的控制时,通过主动地提 高1100~1200°C的温度域的加工率,能够得到期望的含有Ta的硫·氧化物系复合夹杂物 的存在状态。
[0104] 〈双相不锈钢钢管〉
[0105] 对于本发明的双相不锈钢钢管的实施方式进行说明。
[0106] 本发明的双相不锈钢钢管由上述双相不锈钢钢材构成,能够通过用于通常的不锈 钢钢管的量产的制造设备和制造方法制造。例如,能够通过以圆棒为原材的挤出制管、曼内 斯曼制管、以板材作为原材而在成形后焊接接缝的焊接制管等,使之成为期望的尺寸。另 外,双相不锈钢钢管的尺寸可以根据使用钢管的脐带缆、海水淡化工厂、LNG气化器、油井 管、各种化学工厂等而适当设定。
[0107] 【实施例】
[0108] 以下,说明本发明的双相不锈钢钢材的实施例。
[0109] [实施例1 :关于含Ta钢的实施例]
[0110](试料的制作)
[0111] 利用具备电极电孤加热功能的钢液处理设备,分别熔炼表1所示的成分组成的钢 (钢标号A~Z),使用50kg的圆形铸模(主体:约Φ 140 X 320mm)进行铸造。将凝固的钢 锭加热至1200°C并在该温度下实施热锻,其后切断,以1100°C实施30分钟保持的固溶化热 处理并进行水冷,从而加工成600 X 120 X 60mm的钢锻品(试料No. 1~26)。
[0112] 另外,计算各钢的PRE = [Cr]+3. 3[Mo]+16[N],其结果也显示在表1中。此外,对 于加工的钢锻品,将与加工方向平行的截面埋入,进行镜面研磨,在草酸水溶液中进行电解 蚀刻后,以倍率100倍进行光学显微镜观察,确认各钢锻品的组织。其结果是,任意一个钢 锻品均由铁素体相和奥氏体相的双相构成。
[0113] (试料的提取)
[0114] 接着,使用从钢锻品上平行于加工方向提取的试料(20mmX30mmX2mm),按以下所 示的步骤评价耐点蚀性和热加工性。
[0115] (耐点蚀性的评价)
[0116] 用SiC#600研磨纸对试料表面进行湿式研磨,超声波清洗后,在50 °C的30 %硝酸 中浸渍1小时,进行钝化处理。接着,在试料上通过点焊安装导线,剩下试验部(试验面积: IOmmX IOmm)用环氧树脂被覆。将该试料浸渍在保持在80°C的20% NaCl水溶液中10分钟 后,以+600mV(vs. SCE :饱和甘汞电极)保持1分钟,以激光显微镜测量试验部的最大点蚀 深度。并且,最大点蚀深度高于40μπι的评价为耐点蚀性不良(X),最大点蚀深度在40μπι 以下且高于20 μ m的评价为耐点蚀性良好(〇),最大点蚀深度在20 μ m以下的评价为耐点 蚀性优异(◎)。其结果显示在表2中。
[0117] (热加工性的评价)
[0118] 目测观察钢锻品的表面,观察有无表面缺陷。并且,将发生裂纹的评价为热加工性 不良(X),将表面缺陷多发的评价为热加工性稍差(Λ),略有表面缺陷的评价为热加工性 良好(〇),没有表面缺陷的评价为热加工性优异(◎)。其结果显示在表2中。
[0119] 【表1】
[0120]
[0121] 【表2】
[0122]
[0123] 由表2的结果可确认,使用满足本发明的要件的钢(钢标号A~R)制作的试料 No. 1~18 (实施例)具有良好或优异的耐点蚀性,并且具有良好或优异的热加工性。
[0124] 相对于此,使用不满足本发明的要件的钢(钢标号S~Z)制作的试料No. 19~ 26 (比较例),可确认具有以下的问题。
[0125] 试料No. 19因为Ta过剩,所以粗大的氮化物大量形成,热加工性差。另外,〇相 也形成,耐点蚀性也差。试料No. 20因为没有添加 Ta,所以σ相大量形成,耐点蚀性和热 加工性差。试料No. 21因为Mn过剩,所以有很多的夹杂物(MnS)析出,耐点蚀性和热加工 性差。试料No. 22因为S过剩,所以粗大的硫化物大量形成,耐点蚀性和热加工性差。试料 No. 23因为Cr不足,所以耐点蚀性和热加工性差。试料No. 24因为Ni不足,所以耐点蚀性 和热加工性差。试料No. 25因为C过剩,所以碳化物大量形成,耐点蚀性和热加工性差。试 料No. 26因为Mo过剩,所以〇相大量形成,耐点蚀性和热加工性差。
[0126] [实施例2 :关于含Ge钢的实施例]
[0127] (试验材No. 1~17的制作)
[0128] 利用具备电极电孤加热功能的钢液处理设备,分别熔炼表3所示的成分组成的不 锈钢(余量是Fe和不可避免的杂质),使用50kg的矩形铸模(主体:约□ 120X450mm) 进行铸造。另外,对于各钢的组织计算PRE值的结果也显示在表3中。还有,在表3中, 空白栏表示不含该成分。将凝固的钢锭加热至1200°C,并在该温度下实施热锻,加工成 600X120X60mm的钢锻品。其后切断,作为热处理以1100°C保持30分钟,并进行水冷。
[0129] (试验材No. 1~17的提取)
[0130] 接着,使用从上述钢锻品上平行于加工方向提取的试料(20mmX30mmX2mmt),按 以下所示的步骤评价耐间隙腐蚀性。
[0131] (耐间隙腐蚀性的评价)
[0132] 耐间隙腐蚀性的评价遵循ASTM G48的Method F,将赋予了间隙的试验片浸渍在 6% FeCl3+0. 05N HCl中24小时,测量试验后的最大间隙腐蚀深度,并进行评价。试验温度 为60°C。作为耐间隙腐蚀性的评价,进行如下判定:最大间隙腐蚀深度低于200 μ m时为优 良,其次在200 μ m以上并低于400 μ m时为良,400 μ m以上时为差。其结果显示在表3中。
[0133] (成分组成)
[0134] 成分组成由以下的方法测量。C、S ;红外线吸收法,Si、Mn、P、Ni、Cr ;荧光X射线 分析法;Mo、Sn、Ge、Ta ;ICP分析法,S、N ;惰性气体熔融法。试验材的测量部位只要可以测 量则没有特别限定。表3中,不满足本发明的规定的组成,对数值引下划线表示。
[0135] 【表3】
[0136]
[0137] 在满足作为本发明的要件的成分组成的组成标号Al~A12的不锈钢钢材(试验 材No. 1~12)中,可知均具有良好的耐间隙腐蚀性。
[0138] 相对于此,在组成标号Bl~B5(试验材No. 13~17)中,具有以下的问题。
[0139] Bl大量添加有Ge,〇相增大,耐间隙腐蚀性劣化。B2因为没有添加 Ge,所以钝态 皮膜不稳定,耐间隙腐蚀性劣化。B3和M分别大量含有S与Mn,因此大量的Mn硫化物析 出,耐间隙腐蚀性劣化。B5的N量为少量,耐间隙腐蚀性劣化。
[0140] [实施例3 :含Ta钢中进行至硫?氧化物系复合夹杂物的控制时的实施例]
[0141] (钢材的制作)
[0142] 利用具备电极电孤加热功能的钢液处理设备,分别熔炼表4所示的成分组成的钢 (钢标号:Al~A16、B1~B9),使用50kg的圆形铸模(主体:约Φ 140X 320mm)进行铸造。 另外对于各钢,关于PRE= [Cr]+3. 3[Mo]+16[N]的计算结果也显示在表4中。还有,在表 4的成分组成栏中,空白栏表示不含有该成分,余量是Fe和不可避免的杂质。
[0143] 将凝固的钢锭加热至1200 °C并在该温度下实施热锻(锻造温度:1000~ 1200°C ),其后切断。接着实施冷轧和以1100°C保持30分钟的固溶化热处理,以冷速12°C / 秒进行水冷后切断,最终加工成300 X 120 X IOmm的钢材(No. 1~25)。
[0144] 还有,在钢(钢标号:All~A16)中为了达到低0量,比通常强一些地进行熔炼时 的脱氧工序。另外,对于钢材
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