[发明专利]具有改善的强度的奥氏体不锈钢

说明书

公开了具有改善的强度的奥氏体不锈钢。公开的奥氏体不锈钢以重量％计包含：0.02％至0.14％的C、0.2％至0.6％的Si、小于0.01％的量的S、2.0％至4.5％的Mn、2.5％至5.0％的Ni、19.0％至22.0％的Cr、1.0％至3.0％的Cu、小于1.0％的量的Mo、0.25％至0.40％的N、以及余量的铁和不可避免的杂质，其中由以下关系式(1)表示的氮在液体中的溶解度(SNL)的值大于或等于N的量。关系式(1)：SNL＝‑0.188‑0.0423×C‑0.0517×Si+0.012×Mn+0.0048×Ni+0.0252×Cr‑0.00906×Cu+0.00021×Mo，其中C、Si、Mn、Ni、Cr、Cu和Mo意指各元素的量(重量％)。

技术领域

本公开涉及奥氏体不锈钢，特别地，涉及具有改善的强度同时确保延伸率和耐腐蚀性的奥氏体不锈钢。

背景技术

不锈钢是指通过抑制腐蚀(碳钢的弱点)来具有强耐腐蚀性的钢。通常，不锈钢根据其化学组成或金属组织分类。根据金属组织，不锈钢可以分类成奥氏体、铁素体、马氏体和双相。

其中，奥氏体不锈钢是包含大量的铬(Cr)和镍(Ni)的钢，并且是最通常使用的。例如，316L不锈钢具有基于16％至18％的Cr、10％至14％的镍、和2％至3％的钼(Mo)的组分，通过确保耐腐蚀性和模制特性应用在各种工业领域中。

然而，在Ni和Mo的情况下，存在由于高的材料价格导致的价格竞争力方面的问题，并且由于材料价格的急剧波动导致原材料供应和需求不稳定，并且难以确保供应价格稳定性。

因此，已经进行了研究以在确保常规316L不锈钢水平的耐腐蚀性和可成形性的同时减少Ni和Mo的含量。作为用于这样的316L不锈钢的替代物，开发出减少了Ni并增加了Mn含量的200系列不锈钢例如216钢。

216不锈钢基本上是包含7％或更大的大量Mn的钢以通过将Ni含量减少至一定量或更小来降低材料价格，并根据Ni减少的量确保奥氏体相的稳定性。216不锈钢以重量百分比(％)计包含17.5％至22％的Cr、5％至7％的Ni、7.5％至9％的Mn和2％至3％的Mo。

通过该基于组分的设计，216不锈钢可以确保与316L不锈钢的耐腐蚀性水平相似的耐腐蚀性水平，但是由于添加大量的Mn而在炼钢过程期间产生大量的Mn烟，因此不仅需要环境改善，而且炼钢夹杂物(MnS)的产生也会导致制造过程中的生产率降低以及最终材料的表面品质的降低。

同时，双相不锈钢是316L不锈钢的替代物。

双相不锈钢是具有其中奥氏体相和铁素体相混合的显微组织的不锈钢。具体地，奥氏体相和铁素体相各自以约35％至65％的体积分数存在，显示出奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢二者的特性。

双相不锈钢确保了与316L不锈钢相当的耐腐蚀性，并且具有低的Ni含量，使其经济且易于确保高强度。因此，其作为用于要求耐腐蚀性的工业设施例如脱盐设施、纸浆、造纸和化学设施的钢成为焦点。

特别地，在双相不锈钢中，正在积极地进行对节约型双相(Lean Duplex)不锈钢的研究，所述节约型双相(Lean Duplex)不锈钢通过减少昂贵的合金元素例如Ni和Mo而限制为19％至23％的Cr、1.8％至3.5％的Ni、0％至2％的Mn和0.5％至1.0％的Mo，其通过添加0.16％至0.3％的高氮进一步突出了低合金成本的优点。

然而，在节约型双相不锈钢的情况下，存在由于在奥氏体与铁素体之间形成相界面，因此可成形性和延伸率差的问题。因此，需要开发具有改善的强度同时确保延伸率和耐腐蚀性同时减少Ni和Mo的奥氏体不锈钢。

发明内容

技术问题

本公开的实施方案旨在提供具有改善的强度同时确保现有316L不锈钢水平的延伸率和耐腐蚀性的奥氏体不锈钢。

技术方案