專利名稱：：雙聯(lián)不銹鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及雙聯(lián)不銹鋼，所述雙聯(lián)不銹鋼更特別旨在用于制造材料生產(chǎn)裝置(化學(xué)、石油化學(xué)、紙張和海上工業(yè))或能源產(chǎn)生裝置的結(jié)構(gòu)部件，而不以任何方式受限于此，并且還涉及從這種鋼制造板材、帶材、棒材(bar)、桿材(rod)、線材或型材的方法。
背景技術(shù)：
：更一般地，這種鋼在許多應(yīng)用中可用作30札型不銹鋼的替代品，例如在上述工業(yè)中或者在農(nóng)產(chǎn)食品工業(yè)中，包括由成形的桿材或線材(焊接網(wǎng)格等)、型材(濾器等)、軸(shaft)等制成的零件。還有可能制備鑄件和鍛件。為此目的，在退火狀態(tài)具有基本奧氏體顯微組織的304型和304L型不銹鋼等級是已知的。在冷加工狀態(tài)中，它們還可以含有可變比例的馬氏體。然而，這些鋼包含大量添加的鎳，其成本通常高昂。此外，從技術(shù)觀點(diǎn)看，這些鋼等級在某些應(yīng)用中可能造成問題，因?yàn)槠湓谕嘶馉顟B(tài)中具有差的抗拉性能，特別是關(guān)于屈服強(qiáng)度，以及相當(dāng)?shù)偷目箲?yīng)力腐蝕性。還已知奧氏體-鐵素體不銹鋼，其主要由鐵素體和奧氏體的混合物構(gòu)成，例如根據(jù)EP10088標(biāo)準(zhǔn)的1.4362、1.4655、1.4477、1.4462、1.4507、1.4410、1.4501和1.4424的鋼，所述鋼均含有大于3.5%的鎳。這些鋼特別抗腐蝕且抗應(yīng)力腐蝕。鐵素體或鐵素體-馬氏體不銹鋼等級也是已知的，對于限定范圍的熱處理，其顯微組織由兩種組分即鐵素體和馬氏體以優(yōu)選50/50比例構(gòu)成，例如根據(jù)EN10088標(biāo)準(zhǔn)的1.4017等級。這些鉻含量通常小于20%的鋼等級具有高的抗拉機(jī)械性能，但不具有令人滿意的抗腐蝕性。6此外，還希望簡化制造鋼板材、帶材、棒材、桿材、線材或型材的方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)中的鋼和制造方法的缺點(diǎn)，該目的通過提供一種不銹鋼實(shí)現(xiàn)，該不銹鋼表現(xiàn)出如下性質(zhì)良好的機(jī)械性能且特別是在退火或固溶處理狀態(tài)中具有大于400或甚至450MPa的抗拉屈服強(qiáng)度、高的抗腐蝕性特別是等于或優(yōu)于304L的抗腐蝕性、良好的顯微組織穩(wěn)定性和良好的焊接區(qū)韌性，而無需添加昂貴的添加元素，并且還提供由這種鋼制造板材、帶材、棒材、桿材、線材或型材的較易實(shí)施的方法。為此目的，本發(fā)明的第一主題是雙聯(lián)不銹鋼，其組成以重量°/。計(jì)由如下構(gòu)成"0.05%21%<Cr<25%l%<Ni<2.950/00.16%《N<0.28%Mn《2.0%Mo+W/2<0.50%Mo<0.45%W<0.15%Si《1.4%Al<0.05%0.l"/UC"0.50%S<0.010%P<0.040%Co<0.5%RENK0.1%V<0.5%7Ti《0.1%Nb<0.3%Mg《0.1%余量是鐵和熔煉產(chǎn)生的雜質(zhì)，并且顯微組織由奧氏體和35-65體積％的鐵素體構(gòu)成，該組成還滿足下面關(guān)系40<IF<70,優(yōu)選4(KIp《60其中IF=6x(o/0Cr+1.32x飾+1.27%x。/0Si)-10x歸+24x%C+16.15x%N+0.5x%Cu+0.4x闊-6.17和IRa>30.5，優(yōu)選>32其中IRCL=%Cr+3.3x飾+16x%N+2.6x%Ni-0.7x飾。-鐵素體的比例為35-55體積％;-鉻含量為22-24重量％;-錳含量小于1.5重量％;-鈣含量小于0.03重量％;-鉬含量大于0.1重量％。本發(fā)明的第二主題由根據(jù)本發(fā)明的鋼制造熱軋的板材、帶材或巻材的方法構(gòu)成，其中-提供具有根據(jù)本發(fā)明組成的鋼的鑄錠或板坯；-將所述鑄錠或板坯在1150-1280。C的溫度下進(jìn)行熱軋以獲得板材、帶材或巻材。在一個特別實(shí)施方法中，將所述鑄錠或板坯在1150-128(TC的溫度下進(jìn)行熱軋以獲得所謂的四輥式板材(quartoplate);然后在900-IIO(TC的溫度下進(jìn)行熱處理；并通過空氣淬火冷卻所述板材。本發(fā)明的第三主題由用于制造由根據(jù)本發(fā)明的鋼制成的熱軋棒材或桿材的方法構(gòu)成，其中—提供根據(jù)本發(fā)明組成的鋼的連鑄鑄錠或初軋鋼坯(bloom);-將所述鑄錠或初軋鋼坯從1150-128(TC的溫度起進(jìn)行熱軋以獲得空氣冷卻的棒材或水冷卻的線坯(wirestock)巻材；并且然后，任選地-在900-1100。C的溫度下進(jìn)行熱處理；和-將所述棒材或線坯巻材進(jìn)行淬火冷卻。在一個特定實(shí)施方法中，在冷卻后對所述棒材進(jìn)行冷拉拔操作或者對所述桿材進(jìn)行模拉拔操作。本發(fā)明還涉及制造鋼型材的方法，其中對根據(jù)本發(fā)明獲得的熱軋棒材進(jìn)行冷成形操作，并且還涉及制造鋼鍛件的方法，其中將根據(jù)本發(fā)明獲得熱軋棒材切碎成塊并然后在1100-128(TC的溫度下對所述塊進(jìn)行鍛造操作。本發(fā)明還涉及可以通過根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的各種產(chǎn)品及其應(yīng)用，例如-熱軋的鋼制四輥式板材(具有5-100mm的厚度)和帶材及巻材，可以將其用于制造結(jié)構(gòu)部件，所述結(jié)構(gòu)部件用于材料生產(chǎn)裝置或能量產(chǎn)生裝置，特別用于在-100至30(TC，優(yōu)選-50至30(TC工作的材料生產(chǎn)裝置和能量產(chǎn)生裝置；-可以通過將熱軋巻材進(jìn)行冷軋獲得的冷軋鋼帶材；-具有18mm-250nun直徑的熱軋棒材和具有4mm-60mm直徑的冷拉拔棒材，所述產(chǎn)品可以用于制造在腐蝕介質(zhì)中工作的機(jī)械零件例如泵、閥軸、馬達(dá)和發(fā)動機(jī)軸及聯(lián)接器；-具有4-30mm直徑的熱軋棒材和具有0.010mm-2Qmm直徑的模拉拔的線材或棒材，所述產(chǎn)品可以用于制造冷成形組件，以用于農(nóng)產(chǎn)食品工業(yè)、石油和礦石的開采，或者用于制造過濾化學(xué)品、礦石或食品的紡織或編織金屬織物；-型材；-可以用于制造支架或聯(lián)接器的鍛件；-可以通過鑄造根據(jù)本發(fā)明的鋼獲得的鑄件。通過閱讀僅以實(shí)施例方式給出的下面說明，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚。根據(jù)本發(fā)明的雙聯(lián)不銹鋼包含下面限定的含量。該鋼等級的碳含量等于或小于重量0.05%，優(yōu)選小于重量0.03°/。。這是因?yàn)樵撛氐倪^高含量通過提高鉻碳化物在焊縫的熱影響區(qū)中析出的風(fēng)險(xiǎn)而劣化局部腐蝕^氐抗性。該鋼等級的鉻含量為21-25重量％，優(yōu)選22-24重量％,以便獲得良好的抗腐蝕性，該抗腐蝕性至少相當(dāng)于用304或304L等級獲得的抗腐蝕性。該鋼等級的鎳含量為1-2.95重量％，優(yōu)選等于或小于2.7重量％，或甚至2.5重量％。添加這種奧氏體形成元素以便獲得良好的抗裂隙腐蝕性。在大于1重量％且優(yōu)選大于1.2重量％的含量下，其在防止點(diǎn)蝕開始方面具備有利作用。然而，其含量受到限制，這是因?yàn)楦哂?.95重量％時(shí)，觀察到對點(diǎn)蝕擴(kuò)展的抵抗性的劣化。鎳的添加還使得能夠獲得良好的韌性/延展性的折衷，這是因?yàn)槠渚哂惺鬼g性轉(zhuǎn)變曲線移向低溫的益處，這對于厚四輥式板材的制造特別有利，韌性性能對于所述厚四輥式板材是重要的。因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的鋼中鎳含量受到限制，因此發(fā)現(xiàn)為了在900-1100。C熱處理后獲得合適的奧氏體含量，必須以顯著高的量添加其它奧氏體形成元素并且限制鐵素體形成元素的含量。該鋼等級的氮含量為0.16-0.28重量°/。，這通常意味著在熔煉期間向鋼中添加氮。該奧氏體形成元素首先使得能夠獲得含有合適比例奧氏體(該奧氏體表現(xiàn)出良好抗應(yīng)力腐蝕性)的鐵素體-奧氏體兩相雙聯(lián)鋼，并且還能夠荻得具有高機(jī)械性能的金屬。還使得能夠在焊接的熱影響區(qū)具有良好的顯微組織穩(wěn)定性。限制其最大含量，因?yàn)樵诟哂?.28%時(shí)，可觀察到溶解性問題在板坯、初軋鋼坯、鑄錠、鑄件或焊縫的凝固期間形成泡疤。在低于1150。C時(shí)也是奧氏體形成元素的錳含量保持低于2.O重量%，且優(yōu)選低于1.5重量％，這是因?yàn)樵撛卦谠S多方面的有害作用。因此，其在該鋼等級的熔煉和精煉期間造成問題，這是因?yàn)槠淝治g用于澆包的某些耐火材料。這要求更加頻繁地替換這些昂貴元件，且因此更加頻繁地導(dǎo)致過程中斷。通常用于使該鋼等級達(dá)到組成的鐵-錳添加物還含有合適量的磷和硒，不希望將這些元素引入鋼中并且它們在精煉該鋼等級時(shí)難以去除。錳還通過限制脫碳的可能性而妨礙這種精煉。其還在該工藝中的更下游造成問題，因?yàn)槠湎魅踉撲摰燃壍目垢g性，這是由于形成錳硫化物(MnS)和氧化的夾雜物。常規(guī)地將該元素添加到需要富集有氮的鋼等級中，以便提高該元素在該鋼等級中的溶解度。不具有足夠的錳含量時(shí)，因此不可能在該鋼中獲得這樣的氮水平。然而，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)能夠限制本發(fā)明鋼中的錳添加，同時(shí)仍添加足夠的氮以獲得對基礎(chǔ)金屬(basemetal)的鐵素體-奧氏體平衡的所需影響并穩(wěn)定焊接的熱影響區(qū)。將鐵素體形成元素鉬維持小于0.45重量％的含量，同時(shí)將鵠維持小于0.15重量％的含量。此外，這兩種元素的含量使得Mo+W/2總和小于0.50重量％,優(yōu)選小于0.4重量％且甚至更優(yōu)選小于0.3重量％。這是因?yàn)楸景l(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過維持這兩種元素，并且使它們的含量之和小于低于所述值，沒有觀察到脆化金屬間化合物的析出，從而特別使得能夠通過允許所述板材或帶材在熱處理或熱加工后進(jìn)行空氣冷卻來放寬制造鋼板材或帶材的方法。此外，本發(fā)明人觀察到，通過將這些元素控制在所要求的范圍內(nèi)，改善了該鋼等級的可焊性。然而，優(yōu)選維持0.1%的最小鉬含量以便改善該鋼等級的可熱鍛性。此外，熔煉具有小于0.1%鉬的鋼等級將意味著極大地限制該再回收廢料在該鋼等級中的使用，從而造成加工問題，特別需要使用100%由純鐵合金構(gòu)成的裝料。*奧氏體形成元素銅以0.11-0.50重量％，且優(yōu)選0.15-0.40重量％的量存在。該元素改善在還原性酸介質(zhì)中的抗腐蝕性。然而，其含量限于0.50重量％以便防止形成s(epsUon)相，希望避免該e相，因?yàn)檫@些相導(dǎo)致鐵素體的硬化和雙聯(lián)合金的脆化。優(yōu)選將氧含量限制于Q.010重量°/。，以便改善其可鍛性。硼是任選元素，其可以按0.0005重量％-0.01重量％，優(yōu)選0.0005重量％-0.005重量y。且更加優(yōu)選o.0005重量％-0.003重量％的量添加到根據(jù)本發(fā)明的鋼等級中，以便改善該其熱轉(zhuǎn)變。然而，在另一個實(shí)施方案中，優(yōu)選將硼含量限制到小于0.0005重量％以便限制在焊接和連鑄期間的開裂風(fēng)險(xiǎn)。鐵素體形成元素硅以小于1，4重量％的含量存在。鐵素體形成元素鋁以小于0.05重量°/。且優(yōu)選0.005重量％-0.040重量％的含量存在，以便獲得低熔點(diǎn)鋁酸鈣夾雜物。還限制最大鋁含量，以便避免過度形成鋁氮化物。這兩種元素(硅和鋁)的作用對于確保熔煉期間鋼液的恰當(dāng)脫氧是必需的。維持奧氏體形成元素鈷的含量小于0.5重量°/。，優(yōu)選小于0.3重量%。這種元素是原材料提供的殘余元素。特別地，其由于在核電站中部件的輻射后可以造成處理問題而受到限制?？梢园?.1重量％，優(yōu)選小于0.06重量°/。的量將稀土金屬(用REM表示)添加到組成中。特別可提及的是鈰和鑭。這兩種元素的含量受到限制，因?yàn)樗鼈儍A向于形成不希望的金屬間化合物?？梢园?.5重量％且優(yōu)選小于0.2重量％的量將鐵素體形成元素釩添加到該鋼等級中，以便改善該鋼的抗裂隙腐蝕性?？梢园?.3重量％且優(yōu)選小于0.050重量°/。的量將鐵素體形成元素鈮添加到該鋼等級中。其有助于改善該鋼等級的抗拉強(qiáng)度，這是由于細(xì)的鈮氮化物的形成。限制其含量以便限制粗的鈮氮化物的形成?？梢园碠.1重量％且優(yōu)選小于0.02重量％的量將鐵素體形成元素鈦添加到該鋼等級中，以便限制(特別在液體鋼中)形成鈦氮化物。還可以向根據(jù)本發(fā)明的鋼等級中添加鈣，以獲得小于0.03重量％且優(yōu)選大于0.0002重量％或甚至大于0.0005重量％的鈣含量，以便控制氧化物夾雜物的性質(zhì)并改善可機(jī)加工性。該元素的含量受到限制，這是因?yàn)槠鋬A向于與硫形成劣化抗腐蝕性能的鈣硫化物。在優(yōu)選實(shí)施方案中，鈣含量限于小于0.0005重量％，優(yōu)選小于0.0002重量％。維持硫的含量小于o.oio重量。/。且優(yōu)選小于o.003重量％。如上所述，該元素與錳或鈣形成硫化物，硫化物的存在對抗腐蝕性是有害的。硫被認(rèn)為是雜質(zhì)。可以按0.1%最終含量的量添加鎂以便調(diào)節(jié)硫化物和氧化物的性質(zhì)。優(yōu)選將硒維持在小于o.005重量。/。，這是因?yàn)槠鋵垢g性的有害作用。該元素通常作為鐵素體和錳鑄錠的雜質(zhì)引入到該鋼等級中。維持磷的含量小于0.040重量％并且認(rèn)為其是雜質(zhì)。組成的余量由鐵和雜質(zhì)構(gòu)成。除上文已提及的那些雜質(zhì)外，這些雜質(zhì)還可以是鋯、錫、砷、鉛或鉍。錫可以按小于o.ioo重量％且優(yōu)選小于0.030重量％的含量存在以便防止焊接問題。砷可以按小于0.030重量％且優(yōu)選小于0.020重量％的含量存在。鉛可以按小于0.002重量％且優(yōu)選小于o.ooio重量％的含量存在。鉍可以按小于o.0002重量y。且優(yōu)選小于0.00005重量％的含量存在。鋯可以按0.02%的量存在。此外，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鉻、鉬、氮、鎳和錳的重量百分?jǐn)?shù)滿足下面關(guān)系式時(shí)，所討論的鋼等級表現(xiàn)出良好的局部腐蝕抵抗性，即對蝕坑或裂隙形成的抵抗性IRCL=%Cr+3.3xo/。Mo+16x。/0N+2.6x。/。Ni-0.7x。/0Mn>30.5。成，在IOO(TC下處理1小時(shí)后這些相優(yōu)選以35-65體積％且更優(yōu)選35-55體積％的鐵素體比例存在。本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)下式適當(dāng)?shù)孛枋隽?10(TC下鐵素體舍量的下式Ip=6x(%Cr+1.32xo/oMo+1.27x。/。Si)-10x(%Ni+24x。/。C+16.15x%N+0.5x%Cu+0.4x飾)-6.17。因此，為了在1100。C下獲得35-65%的鐵素體比例，鐵素體指數(shù)Ip必須為40-70。在退火狀態(tài)中，顯微組織不含有會對其機(jī)械性能有害的其它相，特別例如a相和其它金屬間相。在冷加工狀態(tài)中，取決于所施加的變形實(shí)際溫度和冷變形量，部分奧氏體可能已轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。通常，可以將根據(jù)本發(fā)明的鋼進(jìn)行熔煉并且按以下方式制造從13板坯或鑄錠以熱軋板材形式(也稱作四輥式板材)以及熱軋帶材形式制造，而且還從熱軋帶材以冷禮帶材形式制造。其還可以按棒材或桿材坯料或型材或鍛件形式熱軋。然后可以將這些產(chǎn)品通過鍛造熱轉(zhuǎn)變或者冷轉(zhuǎn)變成棒材或拉制型材或模拉拔的線材。還可以通過鑄造來加工根據(jù)本發(fā)明的鋼而無論是否接著進(jìn)行熱處理。為獲得最佳的可能的性能特性，優(yōu)先使用根據(jù)本發(fā)明的方法，該方法首先包括提供具有根據(jù)本發(fā)明的組成的鋼鑄錠、板坯或初軋鋼坯。一般通過在電爐中將原材料熔化并接著進(jìn)行A0D或V0D型真空重熔并脫碳而獲得該鑄錠、板坯或初軋鋼坯。然后可以通過在無底模具中進(jìn)行連鑄將該鋼等級鑄造成鑄錠形式、或者板坯或初軋鋼坯形式。還可想到將該鋼等級直接鑄造成薄板坯形式，特別是通過在相對旋轉(zhuǎn)的軋輥之間的連鑄。在提供鑄錠、板坯或初軋鋼坯后，可任選將其再加熱以便達(dá)到1150-128(TC的溫度，然而還可以在板坯被連鑄仍為熱時(shí)即刻對其進(jìn)行直接加工。在板材制造的情形中，然后將板坯或鑄錠進(jìn)行熱軋以獲得通常具有5-100mni厚度的四輥式板材。在該階段通常使用3-30%不等的壓縮比。而后將該板材進(jìn)行熱處理以通過再加熱到900-IIO(TC的溫度使在該階段形成的析出物回到固溶體中，然后將其冷卻。根據(jù)本發(fā)明的方法容許空氣淬火冷卻，這比該類型鋼等級的常用冷卻更易于實(shí)施，所述常用冷卻使用水并且是更快速的冷卻。然而，如果需要這樣時(shí)，仍可能進(jìn)行水冷卻操作。由于根據(jù)本發(fā)明的組成的受限制的鎳和鉬含量，使得這種緩慢的空氣冷卻特別可行，其未遭受到對其使用性能有害的金屬間相的析出。特別可以按0.1-2.7°C/s的速率進(jìn)行這種冷卻。在熱軋后，如果希望將四輥式板材以這種狀態(tài)交付，則可以將其矯平、切割和酸洗。還可以將該棵鋼在帶材軋才幾上軋制至3-10mm的厚度。在由鑄錠或初軋鋼坯制造長產(chǎn)品的情形中，可以在1150-1280°C14溫度下在多機(jī)架軋機(jī)上在帶槽紋的輥之間以單個熱軋道次進(jìn)行熱軋，以獲得線坯的巻材或棒材，或者是軋制的。初始初軋鋼坯和最終產(chǎn)品的橫截面比例優(yōu)選大于3，以便確保軋制產(chǎn)品的內(nèi)部完整性。當(dāng)制得棒材時(shí)，可以在其離開軋機(jī)時(shí)通過簡單的空氣散布來進(jìn)行冷卻。當(dāng)制造直徑大于13mm的軋制桿材時(shí)，可以在其離開軋機(jī)時(shí)通過在水槽中將其以巻材形式淬火來進(jìn)行冷卻。當(dāng)制造直徑為13mm或更小的桿材時(shí)，在匝圏(turns)已沿著輸送機(jī)穿過溫度為850-1100。C的固溶處理爐2-5分鐘后，可以將其以展開在輸送機(jī)上的所述匝圏形式通過水淬進(jìn)行冷卻。如果需要完成組織的再結(jié)晶并稍微降低抗拉性能，則可以任選地對熱軋后已進(jìn)行處理的該棒材或巻材進(jìn)行900-1100。C的后續(xù)爐熱處理。在冷卻該棒材和桿材巻之后，取決于產(chǎn)品的最終使用，可進(jìn)行各種熱成形或冷成形處理。在冷卻后，所述棒材可進(jìn)行冷拉拔操作或者所述桿材可進(jìn)行模拉拔操作。還可以將熱軋棒材進(jìn)行冷成形或者在將該棒材切碎成塊并然后鍛造之后制造零件。為說明該發(fā)明，進(jìn)行試驗(yàn)并且將參考圖1至5對這些試驗(yàn)進(jìn)行具體描述，圖1至5顯示-圖1:在1100。C熱處理后的鐵素體。/Q和制得狀態(tài)產(chǎn)品的"之間的關(guān)系；-圖2:作為變形溫度函數(shù)的相對直徑變化A-圖3:對鍛造棒材測得的點(diǎn)蝕電位El和E2與指數(shù)In之間的關(guān)系；-圖4:對鍛造棒材測得的均勻腐蝕速率V與指數(shù)I肌之間的關(guān)系；和-圖5:對鍛造棒材測得的臨界溫度Ta和Tcp與指數(shù)La之間的關(guān)系。實(shí)施例通過如下方式制備25kg實(shí)驗(yàn)室鑄錠真空感應(yīng)熔化純鐵合金原材料，接著通過添加在氮?dú)夥謮合碌蔫F合金引入氮并且在0.8巴的外部氮?dú)鈮毫ο聺沧⒌浇饘倌Ｖ小Ｆ渲?，僅試驗(yàn)""I和H6(H是根據(jù)本發(fā)明的。制得150噸標(biāo)注為8768的根據(jù)本發(fā)明的工業(yè)熔煉料。通過在電爐中熔化，然后真空精煉并脫碳來熔煉該鋼等級以便獲得預(yù)期的碳水平。而后將其連鑄成橫截面尺寸為220x1700mm的板坯，隨后在再加熱至1200。C后，熱軋成具有7、12和20mm厚度的四輥式板材。然后在約1000。C下將如此獲得的板材進(jìn)行熱處理以便使該階段中存在的各種析出物回到固溶體中。在熱處理后，將板材水冷，然后矯平、切割和酸洗。在表1中給出了以實(shí)驗(yàn)室規(guī)?；蚬I(yè)規(guī)模熔煉的各種鋼等級以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)的組成，以及在電爐中熔煉，接著進(jìn)行AOD精煉并且鑄造成鑄錠或進(jìn)行連鑄的各種工業(yè)產(chǎn)品或半制成產(chǎn)品的組成，出于對比目而提及到這些。16表1<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表1-續(xù)<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>*:軋制的板材或坯料或棒材。l.鐵素體含量1.1制得狀態(tài)產(chǎn)品的鐵素體含量從這些鑄造狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)室熔煉料或者從鑄造狀態(tài)的工業(yè)產(chǎn)品切割出體積為1-8cn^的樣品，并且在鹽浴中于各種溫度下對這些樣品進(jìn)行熱處理30分鐘，接著進(jìn)行處理末端水淬，以便確定高溫下鐵素體的比例。因?yàn)殍F素體具有磁性，不同于奧氏體，所以可能存在碳化物和氮化物，使用分析方法測得飽和磁化強(qiáng)度。在表2中給出并且在圖1中繪出如此測得的鐵素體含量。圖l顯示指數(shù)Ip和在IIO(TC處理后對基礎(chǔ)金屬測得的鐵素體含量之間存在良好關(guān)系。還顯示，根據(jù)本發(fā)明的熔煉料14441在低于130(TC具有適合于熱轉(zhuǎn)變至雙聯(lián)組織的^t素體含量。此外，在950°C-IIO(TC范圍進(jìn)行熱處理后，其具有適合于抗應(yīng)力腐蝕性的鐵素體含量。19<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>1.2最終產(chǎn)品的鐵素體含量還通過網(wǎng)格法(根據(jù)ASTME562標(biāo)準(zhǔn))對在1030。C熱處理后的鍛造棒材以及在焊縫的熱影響區(qū)域中進(jìn)行鐵素體含量的測定，所述焊縫通過涂覆電極以恒定能量沉積，在70(TC產(chǎn)生2(TC/秒的冷卻速率。在表3中給出了結(jié)果(基礎(chǔ)金屬和熱影響區(qū)域的鐵素體含量)。該表示出根據(jù)本發(fā)明的熔煉料14441和14604在基礎(chǔ)金屬和在熱影響區(qū)域中具有的鐵素體含量，該鐵素體含量有利于局部腐蝕抵抗性并有利于抗應(yīng)力腐蝕性，并且還有利于韌性(參見表5)。表3-鐵素體含量標(biāo)號產(chǎn)品OCM(%)aAZ(W1444T鍛造棒材487014604'鍛造棒材546514382鍛造棒材498014383鍛造棒材798814660鍛造棒材4872冊SS32101HR板材4567UNSS32304HR板材4775*:根據(jù)本發(fā)明；HR:熱軋的；otBM(%):對基礎(chǔ)金屬測得的鐵素體含量；aAZ:在熱影響區(qū)域中測得的鐵素體含量。2.可鑄造性鑄錠14439表現(xiàn)出泡疤并且是不可用的。為在大氣壓下于空氣中的鑄造期間避免這種現(xiàn)象，已證明必須將根據(jù)本發(fā)明的熔煉料的氮含量限制到小于0.28重量％。3.熱變形能力使用對測試樣品進(jìn)行的熱拉伸測試評價(jià)可熱變形性，通過焦耳加熱將所述樣品的直徑為8ram且長度為5mm的校準(zhǔn)部分在128(TC加熱80秒并然后以2。C/秒冷卻至測試溫度，該測試溫度為900-128(TC不等。當(dāng)達(dá)到該溫度時(shí)，即刻以73mm/s的速率開始快速拉伸測試；在21斷裂后，測量斷裂處的縮頸直徑。如下面所定義的相對直徑變化(表4)反映了可熱變形性:△0=lGQx(i-(最終直徑/初始直徑))。表4:相對直徑變化(熱拉伸測試)<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>*:根據(jù)本發(fā)明在查看表4以及以曲線形式表示數(shù)據(jù)的圖2時(shí)，可看出根據(jù)本發(fā)明的熔煉料14441具有與對照熔煉料14382相當(dāng)?shù)目蔁嶙冃涡浴?.機(jī)械性能根據(jù)NFEN10002-1標(biāo)準(zhǔn)測定抗拉性能Re。.2和1。根據(jù)NFEN10045標(biāo)準(zhǔn)在不同溫度下測定韌性Kv。表5-機(jī)械性能<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>':根據(jù)本發(fā)明；HR:熱軋的；Re。2:在0.2%應(yīng)變的屈服強(qiáng)度;R:抗拉強(qiáng)度三個均根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)室熔煉料14441和14604以及工業(yè)熔煉料8768的結(jié)果顯示，可以獲得大于450MPa的屈服強(qiáng)度，即對于AISI304L型奧氏體鋼所獲得的屈服強(qiáng)度的兩倍。對三個均根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)室熔煉料14441和14604以及工業(yè)熔煉料8768在2(TC下測得的韌性值均大于200J，考慮到這些鋼等級的屈服強(qiáng)度水平，所述值是令人滿意的。對于在退火狀態(tài)具有低的氮含量和高的鐵素體含量的非本發(fā)明的熔煉料14383，在2(TC的韋刃性值低于100J。這證實(shí)需要添加足夠氮以獲得令人滿意的韌性水平。5.抗腐蝕性對來自實(shí)驗(yàn)室熔煉料的鍛造棒材以及取自熱軋板材(來自工業(yè)熔煉料)的試樣進(jìn)行抗腐蝕性測試。5.1局部腐蝕纟氏抗性通過繪制電流-電位曲線并且測定i=10QiaA/cm2的點(diǎn)蝕電位來評價(jià)抗點(diǎn)蝕性。在5(TC的具有高的氯根濃度([C11-30g/l)的中性介質(zhì)(pH=6.4)中(E》和在室溫的具有低的氯根濃度([Cr]=250ppm)的弱酸性(pH-5.5)介質(zhì)中(E2)測量該參數(shù)，其中所述中性介質(zhì)代表海水脫鹽車間中遇到的鹽水，所述弱酸性介質(zhì)代表飲用水。還根據(jù)ASTMG48-00標(biāo)準(zhǔn)、方法C測定在氯化鐵介質(zhì)(6%FeCl3)中的臨界點(diǎn)蝕溫度。在另一系列試驗(yàn)中，在35。C的含有0.86mo1/1NaCl(對應(yīng)于5重量。/。NaCl)的脫氣中性介質(zhì)中測定抗點(diǎn)蝕性。進(jìn)行900秒鐘的漂移電位測量。接著，以100mV/分鐘的漂移電位速率繪制動態(tài)電位曲線一直達(dá)到點(diǎn)蝕電位。就i=100jaA/cm2測定點(diǎn)蝕電位(E3)。在這些條件下，測試根據(jù)本發(fā)明的樣品和304L等級的參照樣與1.4362型的奧氏體-鐵素體雙聯(lián)等級以及其它參照樣品。通過在具有高的氯根濃度([C1—]-30g/1)的中性介質(zhì)(pH=6.4)中測量臨界裂隙溫度來研究抗裂隙腐蝕性。有利于漂浮裂隙腐蝕的配置是根據(jù)ASTMG78-99標(biāo)準(zhǔn)中給出的推薦。臨界裂隙溫度是對于深度大于25iam的裂隙所觀察到的最小溫度。在表6中給出了所得的值。在由UNSS32304制成的板材和由熔煉料14382獲得的棒材(這兩者具有類似的化學(xué)組成)上獲得的結(jié)果之間的對比表明，棒材的抗腐蝕性比具有相同組成的熱軋板材的抗腐蝕性低。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，局部腐蝕抵抗性指數(shù)即對蝕坑或裂隙的形成的抵抗性決定了含有小于6%的鎳的所有組成關(guān)于局部腐蝕抵抗性的分類(見圖3、4和5)，所述指數(shù)簡寫為In并且定義為IRCL=Cr+3.3xMo+16xN+2.6xNi-0.7xMn(Cr、Mo、N、Ni和Mn以重量％計(jì)的含量)熔煉料14383和14660未根據(jù)本發(fā)明，具有等于28.7和29.8的La指數(shù)，比AISI304L型鋼表現(xiàn)出較差的腐蝕行為。具有30.9和33的ha的本發(fā)明的熔煉料14604和14441與3(ML型鋼表現(xiàn)得至少一樣好。為獲得至少與AISI304L等級相等的抗腐蝕性，發(fā)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的鋼必須優(yōu)選具有大于30.5且優(yōu)選大于32的IRCL。5.2均勻腐蝕抵抗性通過評價(jià)在加熱至40。C的2%稀硫酸溶液中浸沒72小時(shí)后以重量損失計(jì)的腐蝕速率對均勻腐蝕進(jìn)行表征。對比含有2.5°/。Ni和0.2%N的實(shí)驗(yàn)熔煉料(根據(jù)本發(fā)明的14441和未根據(jù)本發(fā)明的14660)的腐蝕速率清楚地顯示出高的Mn含量對硫酸介質(zhì)中的均勻腐蝕抵抗性的負(fù)面作用。表6-局部腐蝕抵抗性和均勻腐蝕抵抗性數(shù)據(jù)標(biāo)號產(chǎn)品Ircx6(V/ECS)5(V/ECS)E3(V/ECS)CPT(。c)CCT(。c)V(mm/an)1444"鍛造棒材33,00,1651,0580,3207,5500,7314604,鍛造棒材30'90,1590鄰25451'814382鍛造棒材35,80,3021,3230,42015600,2414383鍛造棒材28,70,0490，5的0,0500354鄰14660鍛造棒材29,80,0940,7077,5451,11304LHR板材NA「0,1880,8340,210565316LHR板材NA0,2660,8657.575UNSS32101HR板材26,40,1630,85512,5UNSS32304HR板材35,70,4131，330117,595517077軋制棒材'34,60,415鄉(xiāng)01軋制棒材'47,11,20D18768*HR板材33,10,2271,2731根據(jù)本發(fā)明;、溶劑的氧化電位，未觀察到點(diǎn)蝕；HR:熱軋的；NA:不適用；E,:在50。C的具有高的氯根濃度(30g/1的C廠)的中性介質(zhì)(pH=6.4)中的點(diǎn)蝕電4立；E2:在25。C的具有低的氯根濃度(250ppm的Cl_)的弱酸性環(huán)境(pH=5.5)中的點(diǎn)蝕電位；E3:在35'C的中性氯化物介質(zhì)(5°/。NaCl)中的點(diǎn)蝕電位；TCP:在氯化鐵介質(zhì)中的臨界點(diǎn)蝕溫度；Tcc:在具有高的氯根濃度(30g/1的Cl—)的中性介質(zhì)(pH-6.4)中的臨界裂25隙溫度；V:在4(TC的2%硫酸介質(zhì)中的均勻腐蝕速率。5.3再鈍化電位在水下使用至多1200的SiC紙將鋼樣品拋光并然后在空氣中時(shí)效24小時(shí)。在氯化物介質(zhì)中通過如下方式進(jìn)行循環(huán)極化試驗(yàn)以15分鐘的漂移電位測量開始，接著以100mV/分鐘從該漂移電位開始一直到電流達(dá)到300juA/cm2強(qiáng)度的電位進(jìn)行循環(huán)動態(tài)極化，然后返回到電流為零的電位。因此，測得先前形成的蝕坑的點(diǎn)蝕電位(P,w)和再鈍化電位(P再純化)。在表7中給出了所獲得的結(jié)果。表7-再鈍化與鎳含量的關(guān)系熔煉料%NiV點(diǎn)fV再鈍化(mV/ECS)143824.5460144412.5361143831.5227由NaCl介質(zhì)中的再鈍化電位試驗(yàn)可知，鎳含量越高，點(diǎn)蝕電位和再鈍化電位之間的差異越大。這顯示鎳對于先前已發(fā)生點(diǎn)蝕的本發(fā)明鋼等級的再鈍化不是有益的。2權(quán)利要求1.雙聯(lián)不銹鋼，其組成以重量％計(jì)由如下構(gòu)成C≤0.05％21％≤Cr≤25％1％≤Ni≤2.95％0.16％≤N≤0.28％Mn≤2.0％Mo+W/2≤0.50％Mo≤0.45％W≤0.15％Si≤1.4％Al≤0.05％0.11％≤Cu≤0.50％S≤0.010％P≤0.040％Co≤0.5％REM≤0.1％V≤0.5％Ti≤0.1％Nb≤0.3％Mg≤0.1％余量是鐵和熔煉產(chǎn)生的雜質(zhì)，并且顯微組織由奧氏體和35-65體積％鐵素體構(gòu)成，此外所述組成滿足下面關(guān)系40≤IF≤70其中IF＝6×(％Cr+1.32×％Mo+1.27×％Si)-10×(％Ni+24×％C+16.15×％N+0.5×％Cu+0.4×％Mn)-6.17和IRCL≥30.5其中IRCL＝％Cr+3.3×％Mo+16×％N+2.6×％Ni-0.7×％Mn。2.根據(jù)權(quán)利要求l的鋼，其特征還在于D32。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的鋼，其特征還在于鐵素體的比例為35-55體積％。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的鋼，其特征還在于4(KIF"0。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的鋼，其特征還在于鉻含量為22-24重量％。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的鋼，其特征還在于錳含量小于1.5重量％。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)的鋼，其特征還在于鈣含量小于0.03重量％。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的鋼，其特征還在于鉬含量大于0.1重量％。9.由根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)的鋼制造熱軋板材、帶材或巻材的方法，其中-提供具有根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)的組成的鋼的板坯或鑄錠；-將所述鑄錠或板坯在1150-1280。C的溫度下進(jìn)行熱軋以獲得板材、帶材或巻材。10.根據(jù)權(quán)利要求9的由鋼制造熱軋板材的方法，其中-將所述鑄錠或板坯在1150-1280。C的溫度下進(jìn)行熱軋以獲得所謂的四輥式板材；-在900-110(TC的溫度下進(jìn)行熱處理；和-通過空氣淬火冷卻所述板材。11.熱軋的鋼制四輥式板材，其可以通過如權(quán)利要求10所述的方法獲得并且具有5-100mm的厚度。12.根據(jù)權(quán)利要求11的四輥式板材或者通過權(quán)利要求9的方法獲得的熱軋巻材的應(yīng)用，用于制造材料生產(chǎn)裝置或能量產(chǎn)生裝置所用的結(jié)構(gòu)部件。13.根據(jù)權(quán)利要求12的應(yīng)用，其中所述材料生產(chǎn)裝置和能量產(chǎn)生裝置在-100至30(TC，優(yōu)選-50至30(TC下工作。14.冷軋鋼帶材，其可以通過對根據(jù)權(quán)利要求9的方法獲得的熱軋巻材進(jìn)行冷軋獲得。15.由根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)的鋼制造熱軋的棒材或桿材的方法，其中-提供具有根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)的組成的鋼的初軋鋼坯或連鑄鑄錠；-將所述鑄錠或初軋鋼坯從1150-1280。C的溫度開始進(jìn)行熱軋以獲得空氣冷卻的棒材或水冷卻的線坯巻材；和然后，任選地-在900-1100。C的溫度下進(jìn)行熱處理；及-將所述棒材或線坯巻材進(jìn)行淬火冷卻。16.熱軋+奉材和熱軋桿材，所述熱軋棒材可以通過一艮據(jù)權(quán)利要求15的方法獲得并且具有18mm-250mm的直徑，所述熱軋桿材可以通過根據(jù)權(quán)利要求15的方法獲得并且具有4mm-30咖的直徑。17.根據(jù)權(quán)利要求15的制造方法，其中在冷卻后對所述棒材進(jìn)行冷拉拔操作或者對所述桿材進(jìn)行模拉拔操作。18.冷拉拔棒材和模拉拔桿材或線材，所述冷拉拔棒材可以通過根據(jù)權(quán)利要求17的方法獲得并且具有4mm-60mm的直徑，所述模拉拔桿材或線材可以通過根據(jù)權(quán)利要求19的方法獲得并且具有0.010mm-20咖的直徑。19.根據(jù)權(quán)利要求16或18的棒材的應(yīng)用，用于制造在腐蝕性介質(zhì)中工作的機(jī)械零件例如泵、閥軸、馬達(dá)和發(fā)動機(jī)軸及聯(lián)接器。20.根據(jù)權(quán)利要求16或18的桿材或線材的應(yīng)用，用于制造農(nóng)產(chǎn)食品工業(yè)、石油和礦石開采所用的冷成形組件，或者用于制造過濾化學(xué)品、礦石或食品的紡織或編織金屬織物。21.制造鋼型材的方法，其中將根據(jù)權(quán)利要求15的方法獲得的熱軋棒材進(jìn)行冷成形操作。22.鋼型材，其可以通過根據(jù)權(quán)利要求21的方法獲得。23.制造鋼鍛件的方法，其中將根據(jù)權(quán)利要求15的方法獲得的熱軋棒材切碎成塊并然后在1100-128(TC的溫度下對所述塊進(jìn)行鍛造操作。24.鋼鍛件，其可以通過根據(jù)權(quán)利要求23的方法獲得。25.根據(jù)權(quán)利要求24的鍛件用于制造支架或聯(lián)接器的應(yīng)用。26.鑄件，其可以通過將根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)的鋼進(jìn)行鑄造獲得。全文摘要本發(fā)明涉及雙聯(lián)不銹鋼組合物，該組合物以重量百分比計(jì)由如下構(gòu)成C＜0.05％、21％≤Cr＜25％、1％≤Ni≤2.95％、0.16％≤N≤0.28％、Mn≤2.0％、Mo+W/2≤0.50％、Mo≤0.45％、W＜0.15％、Si＜1.4％、Al＜0.05％、0.11％≤Cu≤0.50％、S＜0.010％、P≤0.040％、Co≤0.5％、REM≤0.1％、V≤0.5％、Ti≤0.1％、Nb≤0.3％、Mg＜0.1％，余量是鐵和熔煉產(chǎn)生的雜質(zhì)，并且顯微組織由奧氏體和35-65體積％的鐵素體構(gòu)成，此外所述組合物滿足下面關(guān)系40≤I_F＜70，且I_F＝6×(％Cr+1.32×％Mo+1.27×％Si)-10×(％Ni+24×％C+16.15×％N+0.5×％Cu+0.4×％Mn)-6.17且I_RCL＞30.5，其中I_RCL＝％Cr+3.3×％Mo+16×％N+2.6×％Ni-0.7×％Mn，并且還涉及由該鋼制造板材、片材、卷材、棒材、線材、型材、鍛件和鑄件的方法。文檔編號C22C38/42GK101501234SQ200780029739公開日2009年8月5日申請日期2007年6月15日優(yōu)先權(quán)日2006年6月16日發(fā)明者B·博納富瓦,E·肖沃,J·珀?duì)柕僖?J-M·奧塞爾,M·塞里耶申請人:克勒佐工業(yè)鋼鐵公司;優(yōu)日科技公司