專利名稱：一種奧氏體不銹鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種不銹鋼，尤其涉及一種奧氏體不銹鋼。
背景技術(shù)：
不銹鋼的熱強性和持久性是重要的兩個質(zhì)量評判標(biāo)準(zhǔn)。熱強性是指耐熱鋼在高溫和載荷共同作用下抵抗塑性變形和破壞的能力。在評定高溫條件下材料的力學(xué)性能時，必須用熱強性來評定。盡管奧氏體不銹鋼具有如下物理特性1、線膨脹系數(shù)大，2、良好的耐腐蝕性，3、優(yōu)良的塑性，4、具有耐高溫性能，5、具有良好的耐低溫性。但是，熱裂紋和晶間腐蝕的影響因素是該類不銹鋼焊接是須首要考慮的，同時其熱強性和持久性有待進一步加強。產(chǎn)生晶間腐蝕的不銹鋼在受到應(yīng)力作用時，即會沿晶界斷裂、強度幾乎完全消失， 這是不銹鋼的一種最危險的破壞形式。當(dāng)晶界的Cr的質(zhì)量百分比低到小于12%時，就形成所謂的“貧Cr區(qū)”，在腐蝕介質(zhì)作用下，貧Cr區(qū)就會失去耐腐蝕能力，而產(chǎn)生晶間腐蝕。防止晶界腐蝕的措施有減少焊縫中的含碳量，可以減少和避免形成Cr的碳化物，從而降低形成晶界腐蝕的傾向，含碳量在0. 04%以下，稱為“超低碳”不銹鋼，就可以避免Cr的碳化物生成。此外，在不銹鋼中如果不含Mo，Cr含量再高也很難獲得滿意的抗點蝕性能，但只有在含Cr鋼中Mo才能發(fā)揮作用。并且，Cr含量越高，Mo提高不銹鋼的耐點蝕性能效果越明顯。以此，在不銹鋼中，Mo能促使不銹鋼表面鈍化，具有增強不銹鋼抗點腐蝕和縫隙腐蝕的能力，同時增強和改善不銹鋼的強度和高溫力學(xué)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種奧氏體不銹鋼解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的奧氏體不銹鋼的熱強性和持久性、強度等性能有待加強，同時不銹鋼焊接產(chǎn)生的熱裂紋和晶間腐蝕問題。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
一種奧氏體不銹鋼，該不銹鋼的組份質(zhì)量百分比(wt%)為C:不大于0.08，Si 0. 5-1. 0, Mn ^ 0. 80，P^O. 030，S^O. 018，Cr 19—21，Ni 10. 0-12, Mo :2. 5-3. 0，Ti 0. 6-1. 0, Nb :0. 6-0. 9，余量為 Fe。進一步改進在于所述奧氏體不銹鋼的組份質(zhì)量百分比(wt%)為C :不大于0. 05，Si 0. 6-0. 8, Mn: ^ 0. 60, P ^ 0. 020, S ^ 0. 014, Cr 19. 6-20. 8, Ni 10. 3-11. 7, Mo
2.7-2. 9，Ti :0. 7-0. 9，Nb :0. 64-0. 88，余量為 Fe。進一步改進在于所述奧氏體不銹鋼采取線能量為lkj/cm以下施焊，進行冷卻速度為20°C /s以上冷卻，多層焊的層間溫度為50°C以下。優(yōu)選為，所述奧氏體不銹鋼采取線能量為0. 7kJ/cm施焊，進行冷卻速度為22°C /s冷卻，多層焊的層間溫度為50°C。本發(fā)明一種奧氏體不銹鋼在其組份中增加Nb,且質(zhì)量百分比優(yōu)選為0. 6%-0. 9%,來提高奧氏體不銹鋼的熱強性和持久性。在不銹鋼中增加Nb，且Nb的質(zhì)量百分比在達(dá)到0. 5%-2. 0%時，既能提高奧氏體不銹鋼的熱強性，又能提高奧氏體不銹鋼的持久性。本發(fā)明一種奧氏體不銹鋼，其Nb的質(zhì)量百分比優(yōu)選為0. 6%-0. 9%，從而保證不銹鋼的熱強性提高20%以上，其持久性提高10%以上。同時，本發(fā)明一種奧氏體不銹鋼在其組份中增加Ti，且質(zhì)量百分比優(yōu)選為0. 6%-1. 0%，是因為Ti比Cr更易與C 結(jié)合形成穩(wěn)定的碳化物的元素，當(dāng)Ti的加入量大于C的5倍，就可以是絕大部分的C的存在于Ti的碳化物中，因而是固溶碳的質(zhì)量百分比降到0. 03%以下，這就能保證Cr在不銹鋼中的有效固溶濃度。由于Cr在不銹鋼中有效固溶濃度得到保證，從而改善鋼的抗晶間腐蝕性能力。Mo能促使不銹鋼表面鈍化，具有增強不銹鋼抗點腐蝕和縫隙腐蝕的能力，鐵素體不銹鋼中如果不含Mo，Cr含量再高也很難獲得滿意的抗點蝕性能，但只有在含Cr鋼中Mo才能發(fā)揮作用。并且，Cr含量越高，Mo提高不銹鋼的耐點蝕性能效果越明顯。在該種奧氏體不銹鋼中Mo的質(zhì)量百分比含量優(yōu)選為2. 5%-3. 0%時，Mo提高耐點蝕性能的能力相當(dāng)于Cr的3倍，同時增強和改善了不銹鋼的強度和高溫力學(xué)性能。該種奧氏體不銹鋼，鑒于其物理特性，應(yīng)優(yōu)選采取小線能量lkj/cm以下施焊，200C /s以上快速冷卻，多層焊是要控制50°C以下較低的層間溫度。力求焊縫含有適量的鐵素體，以防止熱裂紋的產(chǎn)生。在石油化工如加氫反應(yīng)器等具體產(chǎn)品，對焊縫鐵素體就有明確規(guī)定。本發(fā)明一種奧氏體不銹鋼可進行全位置焊接，焊接作業(yè)性極佳，送絲順暢、電弧穩(wěn)定、成型美觀、飛濺極少；熔敷金屬機械性能穩(wěn)定，X-Ray合格率高。耐腐蝕性能優(yōu)異，常應(yīng)用于化肥、尿素、石油化工生產(chǎn)或儲存設(shè)備，如0Crl7Nil2M02 (SUS316)。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明一種奧氏體不銹鋼，含有質(zhì)量百分比優(yōu)選為0. 6%-0. 9%的Nb，使得其熱強性提高20%以上，持久性提高10%以上。同時，增加質(zhì)量百分比優(yōu)選為0. 6%-1. 0%的Ti，使固溶碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降到0. 03%以下，這就能保證Cr在鋼中的有效固溶濃度，從而改善鋼的抗晶間腐蝕性能力。不銹鋼中Mo的質(zhì)量百分比含量優(yōu)選為
2.5%-3. 0%時，Mo提高耐點蝕性能的能力相當(dāng)于Cr的3倍，同時增強和改善了不銹鋼的強度和高溫力學(xué)性能。同時，采取小線能量施焊，快速冷卻，層間溫度低的多層焊，以保證焊縫含有適量的鐵素體，有效地防止熱裂紋的產(chǎn)生。說明附圖

圖I是實施例I與對比例的晶間腐蝕電子掃描顯像對比圖。圖2為實施例I與對比例的陽極極化曲線圖。圖3是實施例I與對比例的拉伸斷口電子掃描顯像對比圖。
具體實施例方式下面詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。由表I所示,六個實施例的奧氏體不銹鋼組份及其質(zhì)量百分比(wt%),余量為Fe。同時六個實施例的奧氏體不銹鋼優(yōu)選采取線能量為0. 7kJ/cm施焊，進行冷卻速度為22°C /s冷卻，多層焊的層間溫度為50 C。 表I六個實施例的組份及其質(zhì)量百分比(wt%)
權(quán)利要求
1.一種奧氏體不銹鋼，其特征在于該不銹鋼的組份質(zhì)量百分比(Wt%)為C :不大于 0.08，Si :0.5-1.0, Mn ^ 0. 80, P ^ 0. 030, S ^ 0. 018, Cr :19-21, Ni :10. 0—12，Mo 2. 5-3. 0，Ti :0. 6-1. 0，Nb :0. 6-0. 9，余量為 Fe。
2.如權(quán)利要求I所述的一種奧氏體不銹鋼，其特征在于所述奧氏體不銹鋼的組份質(zhì)量百分比(wt%)為C :不大于 0. 05，Si :0. 6-0. 8，Mn :蘭 0. 60，P ^ 0. 020，S^O. 014，Cr 19. 6-20. 8，Ni 10. 3-11. 7, Mo :2. 7-2. 9，Ti :0. 7-0. 9，Nb :0. 64-0. 88，余量為 Fe。
3.如權(quán)利要求I或2所述的一種奧氏體不銹鋼，其特征在于所述奧氏體不銹鋼采取線能量為lkj/cm以下施焊，進行冷卻速度為20°C /s以上冷卻，多層焊的層間溫度為50°C以下。
4.如權(quán)利要求3所述的一種奧氏體不銹鋼，其特征在于所述奧氏體不銹鋼采取線能量為0. 7kJ/cm施焊，進行冷卻速度為22°C /s冷卻，多層焊的層間溫度為50°C。
全文摘要
本發(fā)明提供一種奧氏體不銹鋼，該不銹鋼的組份質(zhì)量百分比(wt%)為C不大于0.08,Si0.5-1.0,Mn≦0.80,P≦0.030,S≦0.018,Cr19-21,Ni10.0-12,Mo2.5-3.0,Ti0.6-1.0,Nb0.6-0.9，余量為Fe；該種奧氏體不銹鋼，增加質(zhì)量百分比0.6%-0.9%Nb、0.6%-1.0%Ti、2.5%-3.0%Mo，有效地改善不銹鋼的抗晶間腐蝕能力，不銹鋼中如果不含Mo，Cr含量再高也很難獲得滿意的抗點蝕性能，但只有在含Cr鋼中Mo才能發(fā)揮作用，在該種奧氏體不銹鋼中Mo提高耐點蝕性能的能力相當(dāng)于Cr的3倍，同時增強和改善了不銹鋼的強度和高溫力學(xué)性能。同時，該種奧氏體不銹鋼采取小線能量施焊，快速冷卻，層間溫度低的多層焊，以保證焊縫含有適量的鐵素體，有效地防止熱裂紋的產(chǎn)生。
文檔編號C22C38/50GK102732803SQ20121021196
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者劉莊根, 孫建平, 計建康, 邱愛華 申請人:江蘇興海特鋼有限公司