專(zhuān)利名稱(chēng)：用于形成波紋管的鐵素體不銹鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于形成波紋管的鐵素體不銹鋼。
同用奧氏體不銹鋼制造的波紋管相比，鐵素體不銹鋼制造的波紋管的特點(diǎn)是抗應(yīng)力性能和抗腐蝕裂紋性能極佳。但是形成波紋管極難，而且在成形時(shí)常發(fā)生破裂。本發(fā)明涉及能減少形成時(shí)可能發(fā)生的破裂數(shù)量的用于形成波紋管的鐵素體不銹鋼。
在各種處理氣體，溶液和粉末的機(jī)器和設(shè)備中，原料大部分經(jīng)金屬管輸送。將波紋管用于這類(lèi)金屬管的中間部位以便吸收因熱膨脹產(chǎn)生的應(yīng)變和振動(dòng)，并防止應(yīng)變和振動(dòng)的傳遞。傳統(tǒng)上一直用銅、奧氏體不銹鋼等材料作波紋管，因?yàn)閷⑵渌饘傩纬刹y管結(jié)構(gòu)一直是困難的。換言之，銅和奧氏體不銹鋼有很大的冷態(tài)下的延伸率，并且是最佳的波紋管材料，對(duì)這種材料更要特別施加凸脹處理和拉伸成形。反之，那些包含體心立方晶格的金屬，如碳素鋼則不能凸脹法處理，因?yàn)檫@類(lèi)金屬的延展性，特別是在焊接部位的延展性不足。
另一方面，盡管用奧氏體不銹鋼制造的波紋管易于生產(chǎn)，但它們也有問(wèn)題，即，由于腐蝕性溶液通過(guò)該波紋管會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋。波紋管通過(guò)在其凸峰部位和凹谷部位彎曲吸收應(yīng)力和振動(dòng)，而且出于此原因，應(yīng)力總作用在凸峰和凹谷部位。換言之，波紋管具有這樣的結(jié)構(gòu)或組件；由此它們應(yīng)力總也去除不了。盡管如此，奧氏體不銹鋼是一種具有高應(yīng)力腐蝕裂紋敏感性的合金。因而，用奧氏體鋼制造的波紋管就有這樣的問(wèn)題，極可能出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕裂紋。
為避免應(yīng)力腐蝕裂紋，僅有兩種方法，即或采用應(yīng)力腐蝕裂紋敏感性低的材料，或采用不易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋的結(jié)構(gòu)，即不遺留應(yīng)力負(fù)載的結(jié)構(gòu)。為減少奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕裂紋敏感性，比如，日本未審專(zhuān)利公開(kāi)49-107915推薦通過(guò)提高Ni含量來(lái)降低Cr、N、Mo和P含量。然而，即使采用這種鋼時(shí)，只將應(yīng)力腐蝕裂紋出現(xiàn)前的時(shí)間延長(zhǎng)到某種程度，但是，不能防止發(fā)生應(yīng)力腐蝕裂紋。
另一方面，可以想到的是，通過(guò)增加凹下一凸起的數(shù)目，或通過(guò)減小下凹部位或凸起部位的彎角來(lái)減少作用于下凹部位或凸起部位的應(yīng)力，以便將應(yīng)力分散。但按照這種方法，波紋管變得長(zhǎng)或很大，從而設(shè)備尺寸變得很大，生產(chǎn)成本增高。盡管如此，應(yīng)力腐蝕裂紋敏感性的問(wèn)題仍未解決，而且起因于環(huán)境的應(yīng)力腐蝕裂紋問(wèn)題也未解決。
相反，本發(fā)明人通過(guò)限制鐵素體不銹鋼延展性，成功地生產(chǎn)實(shí)際上消除應(yīng)力腐蝕裂紋敏感性的波紋管。
雖然本發(fā)明人在將鐵素體不銹鋼加工成波紋管方面取得了成功，但由于材料延展性不足，多次在加工過(guò)程中，尤其是波紋管的凸峰部位及成形部位的末端出現(xiàn)破裂，而且與加工奧氏體不銹鋼相比產(chǎn)率極低。因此，本發(fā)明人進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，以便通過(guò)以已知原理為基礎(chǔ)將C和N含量降至最低含量來(lái)改善該原料的延展性。雖然通過(guò)拉伸試驗(yàn)證明改善了原料的延展性，但在波紋管凸峰和已成形部位末端的破裂仍不一定減少。
所以當(dāng)檢查斷口時(shí)，檢測(cè)到了斷口部分的Al和O，由此發(fā)現(xiàn)鋁的氧化物與斷裂相關(guān)。從這事實(shí)推斷斷裂從夾雜物開(kāi)始然后發(fā)展成韌性斷裂。過(guò)去一直認(rèn)為當(dāng)彎曲工件時(shí)，特別是平行于軋制方向彎曲時(shí)，沿軋制方向延伸的硫化物型夾雜起了彎曲斷裂起始點(diǎn)的作用，而球狀的氧化鋁型夾雜，除非其特別粗大，則認(rèn)為是無(wú)害的。進(jìn)而，根據(jù)拉伸試驗(yàn)，除非氧化鋁型夾雜非常粗大，延展性不下降。
如果氧化鋁型夾雜是斷裂的原因，則可以降低Al含量來(lái)采取反措施。由此，當(dāng)將Al的加入量，以酸溶性Al計(jì)，降至0.005％或更低時(shí)，則脫氧不完全，盡管消除了Al型的夾雜物，但大量出現(xiàn)Si型的夾雜物。雖然一直未將這種材料形成波紋管，但根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)可以相信，加工裂紋的發(fā)展是不可避免的。換言之，當(dāng)加Al時(shí)，則出現(xiàn)氧化鋁型夾雜，而當(dāng)降低Al含量時(shí)，脫氧不完全并出現(xiàn)大量Si型夾雜物。在無(wú)論哪種情況下，因夾雜導(dǎo)致的裂紋都不能防止。
如上所述，本發(fā)明人曾遇到這樣一種現(xiàn)象它們與妨礙常規(guī)的波紋管的加工障礙不同，因此常規(guī)原理不能解決這種障礙。
因此本發(fā)明試圖防止由于與常規(guī)概念不同的夾雜引起的加工裂紋及改進(jìn)鐵素體不銹鋼在波紋管方面的產(chǎn)量和生產(chǎn)率。
本發(fā)明人對(duì)在將鐵素體不銹鋼形成波紋管的過(guò)程中出現(xiàn)斷裂的條件作了各種分析，并發(fā)現(xiàn)，在最終退火溫度很高的材料中裂紋的出現(xiàn)程度是相當(dāng)和緩的。據(jù)信，如果最終退火溫度高，則材料的強(qiáng)度下降而延展性可改善，并且高的最終退火溫度對(duì)于減少成形過(guò)程中的裂紋在質(zhì)量上可能是有利的。然而，當(dāng)以拉伸試檢測(cè)該材料的機(jī)械性能時(shí)，強(qiáng)度的下降程度和延展性改善的程度并不總是明顯的。
另一方面，詳細(xì)地檢查了在將鐵素體不銹鋼形成波紋管時(shí)斷裂發(fā)生的部位。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在晶界中存有氧化鋁型夾雜物時(shí)，它們極易成為斷裂的起始點(diǎn)。當(dāng)將這一事實(shí)與上述的，當(dāng)材料的最終退火溫度較高而裂紋的發(fā)生變小的事實(shí)綜合考慮時(shí)，假定最終退火溫度越高，晶粒變得越粗，而且最終存在于晶界上的化鋁夾雜的量減少，從而在形成波紋管的過(guò)程中發(fā)生斷裂的出現(xiàn)率下降。
為什么存在于晶界中的夾雜對(duì)形成波紋管時(shí)出現(xiàn)斷裂有很大影響的原因尚未被證實(shí)。然而，由于形成波紋管不是一個(gè)方向上的，如拉伸或彎曲的變形，而是還涉及二維方向變形的二維過(guò)程，這種變形形式的區(qū)別大概發(fā)生影響。
從上述結(jié)果推測(cè)當(dāng)除氧化鋁型夾雜的任何夾雜存在于晶界中時(shí)，在形成波紋管時(shí)較易出現(xiàn)斷裂。因此，為防止出現(xiàn)斷裂，盡可能地減少夾雜，同時(shí)減少晶界的面積是重要的。
照先前的概念，沿軋制方向延展的夾雜物有損于與夾雜物成直角方向的延伸(彎曲)。當(dāng)鋼脫氧不充分時(shí)，產(chǎn)生Si型的拉長(zhǎng)的夾雜物。因此，可靠地進(jìn)行脫氧是重要的，而且就此而言加Al是不可缺少的。
本發(fā)明的目的是通過(guò)減少晶界中存在夾雜的可能性來(lái)防止在形成波紋管時(shí)出現(xiàn)裂紋，這是在上述概念的基礎(chǔ)上通過(guò)增大晶粒尺寸而實(shí)現(xiàn)的。用于形成波紋管的凸脹對(duì)原材料施以二維變形，但在將鋼管形成波紋管時(shí)，與軋制方向成直角方向上的變形特別大。另一方面，由于鐵素體不銹鋼通常有沿軋制方向延長(zhǎng)的晶粒，所以在此基本上與軋制方向平行的晶粒中存在夾雜物的幾率特別大。因此，本發(fā)明不僅通過(guò)增加晶粒盡寸來(lái)減少晶界上存在夾雜物的幾率，而且主要目標(biāo)是減少與軋制方向平行的晶界。
當(dāng)基于上述概念進(jìn)行各種檢驗(yàn)時(shí)，可通過(guò)將在與軋制方向垂直方向的截面中測(cè)得的，以晶粒度數(shù)目表示的晶粒度限于8.5或更低，較好是不超過(guò)8.0，最好是不大于7.5來(lái)急劇地減少在形成波紋管過(guò)程中出現(xiàn)的裂紋。晶粒度數(shù)按ASTM標(biāo)準(zhǔn)確定。
控制在與軋制方向垂直的截面中測(cè)得的晶粒度和在平行于軋制方向的截面中測(cè)得晶粒度的方法可通過(guò)擴(kuò)大和結(jié)合常規(guī)原則實(shí)施。
冷軋材料的再結(jié)晶以這樣的方式發(fā)生冷軋前的晶粒經(jīng)冷軋沿軋制方向延伸，然后這樣延伸的晶粒被后續(xù)的退火截?cái)?，而使之進(jìn)行分段的再結(jié)晶。如果該晶粒度在冷軋前很大，或壓下較小，在這種情況下，在與軋制方向成直角的截面中測(cè)得的晶粒度則變大。
當(dāng)通過(guò)降低退火溫度來(lái)降低再結(jié)晶起點(diǎn)時(shí)在與軋制方向平行的截面中測(cè)得的晶粒度則變大。當(dāng)退火溫度變得更低時(shí)，該晶粒不進(jìn)行再結(jié)晶，而是僅僅軟化。在此情況下，該晶粒與沿軋制方向中軋制的和冷軋的晶粒沒(méi)有不同。
因此，通過(guò)根據(jù)冷軋前的晶粒度選擇適宜的壓縮比控制在與軋制方向垂直的截面中測(cè)得的晶粒度，及將退火溫度設(shè)定為適宜的溫度來(lái)控制在與軋制方向平行的截面中測(cè)得的晶粒度就成為可能。
換言之，通過(guò)適當(dāng)選擇冷軋前的晶粒度，冷軋壓縮比及退火溫度則可適宜地控制在與軋制方向垂直的截面中測(cè)得的晶粒度和在與軋制方向平行的截面中測(cè)得的晶粒度。
在上述技術(shù)概念的基礎(chǔ)上完成了本發(fā)明。首先本發(fā)明提供了一種用于形成波紋管的鐵素體不銹鋼，它包含(重量％)C不大于0.02％Cr11.0-22.0％Al0.01-0.08％
N不大于0.015％，其中在與軋制方向垂直方向的截面中測(cè)得的晶粒度，按晶粒度級(jí)數(shù)，不大于8.5，而在與軋制方向平行截面垂直的截面中測(cè)得的晶粒度，以晶粒度級(jí)數(shù)，平均不小于5.0當(dāng)波紋管的使用溫度在600-900℃的范圍中時(shí)，已在常溫下在原料中析出的Cr的碳氮化物再次固溶，以再在晶界沉淀，進(jìn)而變得粗大，降低原料的強(qiáng)度并起著疲勞和腐蝕疲勞的起始點(diǎn)的作用。這種再沉淀可通過(guò)將Cr的碳氮化物在生產(chǎn)該原料的階段固定于在這種溫度范圍中不固溶的那些碳化物或氮化物上而消除。因此，本發(fā)明試圖通過(guò)加Ti和Nb將C和N轉(zhuǎn)化為高溫穩(wěn)定的Ti和Nb的碳氮化物。
當(dāng)溫度在這樣高的范圍內(nèi)時(shí)，各種存在于大氣中的，如汽車(chē)排氣系統(tǒng)中的鹽粘附和熔融而產(chǎn)生熔鹽腐蝕。在此情況下，除了抗氧化性外，還要求所謂的“抗熔鹽腐蝕性”。已發(fā)現(xiàn)加適量的Si以形成穩(wěn)定的氧化硅膜對(duì)防止這種熔鹽腐蝕是有效的。
第二，本發(fā)明人已完成了作為實(shí)施方案之一的第二種概念，該概念的目的在于用于600-900℃的環(huán)境，如汽車(chē)排汽系統(tǒng)中。本發(fā)明提供一種用于形成波紋管的鐵素體不銹鋼，它包含(重量％)C不大于0.02％，Si0.1-1.5％，Mn不大于1.0％，Cr11.0％-22.0％，Al0.01-0.08％，
N不大于0.015％，至少以下組分中的一種Ti至少為C和N含量總量的4倍并不大于0.6％，Nb至少為C和N含量總量的8倍并不大于1.0％，及其它不可避免的雜質(zhì)和Fe，其中，在垂直于軋制方向的截面中所測(cè)的晶粒度，以晶粒度級(jí)數(shù)計(jì)，不大于8.5，而在平行于軋制方向的截面中所測(cè)得晶粒度，以晶粒度級(jí)數(shù)計(jì)，平均不小于5.0。
第三，波紋管經(jīng)常用作處理化學(xué)物質(zhì)設(shè)備的組件。在此情況下，迄今所知的改善化學(xué)抗力的元素都可加入，以便滿足對(duì)耐腐蝕性的要求。第三和第四發(fā)明已與上述概念一致地作為對(duì)要求高耐蝕性方面的應(yīng)用的實(shí)施方案而完成。本發(fā)明進(jìn)一步提供形成波紋管的鐵素體不銹鋼，它包括(重量％)C不大于0.02％，Cr11.0-22.0％，Al0.01-0.08％，N不大于0.015％，至少一種下列組分，Mo不大于2％，Cu不大于1.5％，和Ni不大于1.5％，其中在垂直于軋制方向的截面中所測(cè)得的晶粒度，以晶粒度級(jí)數(shù)計(jì)，不大于8.5，而在平行于軋制方向截面垂直的截面中的測(cè)得的晶粒度，以晶粒度級(jí)數(shù)計(jì)，平均不小于5.0。
第四，本發(fā)明提供，形成波紋管的鐵素體不銹鋼，它包括(重量％)C不大于0.02％，Si0.1-1.5％，Mn不大于1.0％，Cr11.0-22.0％，Al0.01-0.08％，至少一種如下組分Ti至少4倍于C和N的總量，并不大于0.6％，及Nb至少8倍于C和N的總量，并不大于1.0％，至少一種如下組分Mo不大于2％；Cu不大于1.5％；Ni不大于1.5％及其它不可避免的雜質(zhì)和Fe，其中在垂直于軋制方向的截面中測(cè)得的晶粒度，以晶粒度級(jí)數(shù)計(jì)，不大于8.5，而在平行于軋制方向截面中垂直的截面中測(cè)得的晶粒度，以晶粒度級(jí)數(shù)計(jì)，平均不小于5.0。
接著，說(shuō)明本發(fā)明的限定條件。
本發(fā)明的用于波紋管的鐵素體不銹鋼被限于那樣一些鐵素體不銹鋼其中C限于不大于0.02％，而N不大于0.015％。
該鐵素體不銹鋼與奧氏體不銹鋼相比，不管在波紋管中的Cr含量如何，有高得多的抗應(yīng)力腐蝕裂紋性能。然而，如果Cr含量小于11％，則基本的耐蝕性變得極低，如果大量加Cr，則加工性能惡化。因此，將Cr的上限定為22.0％。
如果原料中C含量超過(guò)0.02％，將該鋼形成波紋管變得困難，即使形成了，則由于在原料中析出鉻碳化物而使疲勞特性惡化。因此，C的上限定為0.02％。
如果原料中的N含量超過(guò)0.015％，如同C的情況一樣，形成波紋管變得困難，既便形成了，由于原料中析出鉻氮化物而惡化了疲勞特性。因此將N上限定為0.015％。
Al是脫氧所需的元素。由于必須可靠地進(jìn)行脫氧，則其下限定為0.01％。如果大量加Al，由溶液粘度變高，作為脫氧產(chǎn)物的氧化鋁型夾雜的上浮受到限制，因而該夾雜物容易留下來(lái)。此外，原料的延展性下降。因此將其上限定為0.08％。
為減少晶界，特別是基本上平行于軋制方向的晶粒界面，將垂直于軋制方向的截面中測(cè)得的晶粒度，以晶粒度級(jí)數(shù)計(jì)，限于不大于8.5，較好是不大于8.0，更好是不大于7.5，以此方法，在將該鋼形成波紋管的過(guò)程中產(chǎn)生的裂紋急劇減少。因此其上限被定為8.0。然而，若晶粒度過(guò)大，則在加工過(guò)程中出現(xiàn)的凹凸度變大，而且使用中的疲勞特性惡化。因此，將垂直于與軋制方向平行的截面(L截面)的截面(C截面)中測(cè)得的平均晶粒度下限定為不小于5.0級(jí)。
在第二發(fā)明中，作為旨在用于600-900℃環(huán)境，如在汽車(chē)排氣系統(tǒng)中的實(shí)施方案，添加Si來(lái)構(gòu)成其特性。
為保證抗熔鹽腐蝕性，必須在600-900℃的溫度范圍內(nèi)形成穩(wěn)定的Si氧化膜，而且為此目的，必須至少加0.1％的Si。然而，若大量加Si，則將該鋼形成波紋管變得極為困難，即使形成了，凸起部位和下凹部位間的差別變得如此之少，以致必須將結(jié)構(gòu)拉得極長(zhǎng)以保證波紋管的功能。因此，將其上限定為1.5％。
雖然Mn對(duì)在將原料形成波紋管時(shí)保證其加工性能是必須的，但將Mn上限定為1.0％，因?yàn)榧恿薙i來(lái)保證耐熔鹽腐蝕性。
作為對(duì)焊接方法無(wú)需某些限制及沒(méi)有使用過(guò)程中的析出物粗化而導(dǎo)致疲勞特性和腐蝕疲勞特性下降的實(shí)施方案而完成的第三發(fā)明的特點(diǎn)是加了Ti和Nb。
當(dāng)Ti在焊接期間被固溶時(shí)，它固定了大部分的C和N，因此它的當(dāng)量至少為C和N含量總和的4倍。因此以該值定為其下限。但當(dāng)大量加Ti時(shí)，它在焊接時(shí)吸收N并形成氮化物，因此對(duì)焊接方法的限制又變得必要了。因此，將其上限定為0.6％。
當(dāng)在焊接期間Nb被固溶時(shí)，它固定大部分的C和N，而且它的當(dāng)量至少為C和N含量總和的8倍。因此將該值定為其下限。但當(dāng)大量加Nb時(shí)，它在焊接時(shí)吸收N并形成氮化物，于是又需對(duì)焊接方法進(jìn)行限制。因此將其上限定為1.0％。
第四發(fā)明，是旨在適用于需要高的耐腐蝕性用途的實(shí)施方案，其特征是至少加了Mo、Cu和Ni的一種。
Mo對(duì)氯離子特別有效，但當(dāng)將其以超過(guò)2％的量加入時(shí)，加工性能下降而且將其加工成波紋管變得困難。
Cu改善耐蝕性，在含硫酸的低pH值環(huán)境中尤為如此，但當(dāng)以超過(guò)1.5％的量將其加入時(shí)，沒(méi)轉(zhuǎn)化到固溶體的Cu在焊接部位的晶界析出并使形成波紋管變得困難。因此以該值定為其上限。
Ni改善在低pH環(huán)境中的耐蝕性，但當(dāng)其以超過(guò)1.5％的量加入時(shí)，在焊接部位出現(xiàn)馬氏體相，而且形成波紋管變得困難。因此將該值定為其上限。
通過(guò)將C和N限定低含量則可使作為基體金屬的鐵素體不銹鋼充分確保波紋管的上凸部分和下凹部分間的直徑差。
通過(guò)限制定Al而可靠地進(jìn)行脫氧以減少夾雜物，與此同時(shí)，在晶界上存在的并成為將鐵素體不銹鋼形成波紋管的過(guò)程中成為出現(xiàn)斷裂原因的夾雜物通過(guò)限制特別有害的，平行于軋制方向的晶界的面積而被減少。結(jié)果，由于二維變形而打開(kāi)和低強(qiáng)度的晶界可減少，最后減少了形成波紋管過(guò)程中的斷裂。
由于往基體金屬中加了適當(dāng)?shù)腡i，Cr的碳化物在焊接部位和熱影響部位的析出也可被消除，而且還可消除出現(xiàn)晶界腐蝕和整個(gè)面耐腐蝕性的惡化。因此，通過(guò)限定焊接方法而將熔融部位和熱影響部位減至最小的措施就變得不必要了，從而某些對(duì)焊接方法的限制也不必要了。
再者，由于加適當(dāng)量的Ti，原料中的，于600-900℃環(huán)境中沉淀的Cr的碳氮化物再次固熔，而且結(jié)果是由于Cr的碳氮化物在晶界再沉淀而導(dǎo)致的原料強(qiáng)度下降和疲勞特性惡化可被消除。由于適量加硅和限制Cr含量，除主要由Cr構(gòu)成的氧化物膜外，還可形成穩(wěn)定的Si氧化物膜。因此抗氧化性得以改善，而且所謂的抗因環(huán)境中存在的各種鹽的附著和熔化而產(chǎn)生的熔鹽腐蝕的性能也可得以改善。結(jié)果，可將鐵素體不銹鋼形成有600-900℃的優(yōu)良高溫特性的，如在汽車(chē)排汽系統(tǒng)中的波紋管。
如上所述，本發(fā)明可明顯地改進(jìn)用不含貴重Ni的并具有優(yōu)良的耐應(yīng)力腐蝕裂紋性能的經(jīng)濟(jì)的鐵素體不銹鋼制成的波紋管的生產(chǎn)率。按常規(guī)，雖然可將鐵素體不銹鋼形成波紋管，但與奧氏體不銹鋼相比，在成形過(guò)程中更常出現(xiàn)斷裂，而且生產(chǎn)成本也較高。然而，本發(fā)明大大地改善了生產(chǎn)率，而且不含Ni的優(yōu)點(diǎn)降低了生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的鋼使得生產(chǎn)除應(yīng)力腐蝕裂紋外，還充分滿足高溫疲勞和熔鹽腐蝕方面要求的波紋管成為可能，即使在用于600-900℃的，如汽車(chē)即排汽系統(tǒng)中的高溫環(huán)境中也是如此。
結(jié)果，使用這種波紋管的設(shè)備的維修可極為減化，而且該設(shè)備的使用壽命總的來(lái)說(shuō)可以延長(zhǎng)。由于維修可如此地簡(jiǎn)化，生產(chǎn)率得以提高。因此本發(fā)明提供了很大的工業(yè)優(yōu)越性。
實(shí)施例1.
用列于表1的鋼的0.7mm厚的冷軋板(退火材)制成外徑Φ55mm的電焊鋼管。在此情況下，通過(guò)限制冷軋的壓縮比和冷軋后的退火溫度控制每種冷軋退火材的晶粒。用該焊接管中的每一種用液壓凸脹進(jìn)行波紋管的生產(chǎn)檢測(cè)，該管的峰間隔為15mm，有三種峰高度，10，11和12mm，峰總數(shù)為18，而全長(zhǎng)為約250mm。表2示出了該結(jié)果和該原料的每種晶粒度間的關(guān)系。
表1
表2
p><p>*原材料厚0.7mm，管外徑Φ55mm*目標(biāo)加工形狀峰間距15mm，18個(gè)峰，全長(zhǎng)約250mm的波紋管*峰高度10，11和12mm(對(duì)應(yīng)于“加工裂紋”的數(shù)值)。
在本發(fā)明的1-9號(hào)鋼中，當(dāng)將其形成峰高10mm的波紋管時(shí)未出現(xiàn)任何裂紋。但當(dāng)峰高為11mm時(shí)，在2號(hào)鋼中出現(xiàn)裂紋，該鋼中在垂直于軋制方向的截面中測(cè)量晶粒度，以及在峰高為12mm的7號(hào)鋼出現(xiàn)裂紋。另一方面，在10和11號(hào)鋼中出現(xiàn)裂紋，其中在垂直于軋制方向的截面(C截面)中所測(cè)的晶粒尺寸很大(晶粒度級(jí)數(shù)小)。從對(duì)斷裂的觀察，在假設(shè)為起點(diǎn)附近檢測(cè)到了假定為Al氧化物的氧化物。
在大量加Al的12號(hào)鋼(G號(hào)鋼)中，在形成波紋管時(shí)也出現(xiàn)裂紋。，在假定為開(kāi)裂起始點(diǎn)測(cè)到了相當(dāng)粗大的Al型夾雜物。含高含量N的13號(hào)鋼(H號(hào)鋼)有高的強(qiáng)度但延展性低，從而出現(xiàn)裂紋。在少量加Al的14號(hào)鋼(I號(hào)鋼)中，在形成波紋管的過(guò)程中出現(xiàn)裂紋。對(duì)斷裂的觀察發(fā)現(xiàn)大理的。Si氧化物型的夾雜，因而假定斷裂是以這些夾雜作起點(diǎn)而產(chǎn)生的。
權(quán)利要求
1.一種用于形成波紋管的鐵素體不銹鋼，以重量％計(jì)，它包含C不大于0.02％，Cr11.0-22.0％，Al0.01-0.08％，N不大于0.015％，其中在軋制方向垂直方向的截面中測(cè)得的晶粒度，以晶粒度級(jí)數(shù)計(jì)，不大于8.5，而在平行于軋制方向截面垂直的截面中測(cè)得的晶粒度，以晶粒度級(jí)數(shù)計(jì)，平均不小于5.0級(jí)。
2.一種用于形成波紋管的鐵素體不銹鋼，以重量％計(jì)，它包含C不大于0.02％，Si0.1-1.5％，Mn不大于1.0％，Cr11.0-22.0％，Al0.01-0.08％N不大于0.015％，下列組分中的至少一種Ti至少4倍于C和N含量的總和，并不大于0.6％，Nb至少8倍于C和N含量的總和并不大于1.0％及其它不可避免的雜質(zhì)和Fe，其中在軋制方向垂直方向的截面中測(cè)得的晶粒度，以晶粒度級(jí)數(shù)計(jì)，不大于8.5，而在平行于軋制方向截面垂直的截面測(cè)得的晶粒度，以晶粒度級(jí)數(shù)計(jì)，平均不小于5.0。
3.一種用于形成波紋管的鐵素體不銹鋼，以重量％計(jì)，它包含C不大于0.02％，Cr11.0-22.0％，Al0.01-0.08％，N不大于0.015％，下列組分中的至少一種Mo不大于2％，Cu不大于1.5％，Ni不大于1.5％，其中在軋制方向垂直方向的截面中測(cè)得的晶粒度，以晶粒度級(jí)數(shù)計(jì)，不大于8.5，而在平行于軋制方向截面垂直的截面中測(cè)得的晶粒度，以晶粒度級(jí)數(shù)計(jì)，平均不小于5.0。
4.一種用于形成波紋管的鐵素體不銹鋼，以重量％計(jì)，它包含C不大于0.02％，Si0.1-1.5％，Mn不大于1.0％，Cr11.0-22.0％，Al0.01-0.08％，N不大于0.015％，至少一種以下的組分Ti至少4倍于C和N含量的總和，并不大于0.6％，及Nb至少8倍于C和N含量的總和，并不大于1.0％，至少一種以下的組分Mo不大于2％，Cu不大于1.5％，Ni不大于1.5％，及不可避免的夾質(zhì)和Fe，其中在軋制方向垂直方向的截面中測(cè)得的晶粒度，以晶粒度級(jí)數(shù)計(jì)，不大于8.5，而在平行于軋制方向截面垂直的截面中測(cè)得的晶粒度，以晶粒度級(jí)數(shù)計(jì)，平均至少5.0。
5.按照權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的用于形成波紋管的鐵素體不銹鋼，其中在軋制方向垂直方向的截面中測(cè)得的晶粒度，以晶粒度級(jí)數(shù)計(jì)，不大于8.0，而在平行于軋制方向截面垂直的截面中測(cè)得的晶粒度，以晶粒度級(jí)數(shù)計(jì)，平均不小于5.0。
6.按照權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的用于形成波紋管的鐵素體不銹鋼，其中在軋制方向垂直方向的截面中測(cè)得的晶粒度，以晶粒度級(jí)數(shù)計(jì)，不大于7.5，而在平行于軋制方向截面垂直的截面中測(cè)得的晶粒度，以晶粒度級(jí)數(shù)計(jì)，平均不小于5.0。
全文摘要
公開(kāi)了一種用于形成波紋管的具有高耐應(yīng)力腐蝕裂紋性能的鐵素體不銹鋼，它包含，以重量％計(jì)，不大于0.02％的C、0.1-1.5％的Si，不大于1.0％的Mn、11.0-22.0％的Cr、0.01-0.08％的Al，不大于0.015％的N，不大于0.6％的Ti和不大于1.0％的Nb中的至少一種，無(wú)論何時(shí)需要，還含不大于2％的Mn，不大于1.5％的Cu及不大于1.5％的Ni中的至少一種。以晶粒度級(jí)數(shù)計(jì)，該鋼在軋制方向垂直方向的截面中測(cè)得的晶粒度不大于8.5，而在平行于軋制方向截面垂直的截面中測(cè)得的晶粒度平均不少于5.0。
文檔編號(hào)C22C38/00GK1136596SQ9511946
公開(kāi)日1996年11月27日 申請(qǐng)日期1995年12月28日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月28日
發(fā)明者高田健, 山本章夫 申請(qǐng)人:新日本制鐵株式會(huì)社