[发明专利]奥氏体不锈钢组合物及其在生产陆上运输工具结构零件和集装箱中的用途

说明书

技术领域

本发明涉及改进的钢组合物，它特别可以用于生产陆上运输工具的结构零件，以及用于生产所有工业类型的集装箱(container)，例如像化学工业或农产食品加工业的集装箱。

更一般地，这种新组合物可以有利地用于所有需要很大的吸收能量潜力(尤其在意外情况下)以及良好的耐点状腐蚀与耐遍体腐蚀的应用。

背景技术

减轻重量的问题是一般运输工具制造商，特别是运输槽制造商和使用者始终忧虑的问题。例如，由于卡车受到重量的限制，这些卡车制造商总在寻找一些能够降低其结构重量，同时提高运输产品体积和减少制造槽所需的钢用量并且降低所用钢板厚度的技术解决办法。

另一方面，不希望降低这些卡车的安全性，如果这种钢的吸收能量潜力有提高，则才可以允许减少钢板厚度。这种吸收能量潜力也称之抗撞击性，可以用Rm×A积值进行评价，其中Rm代表用MPa表示的钢抗拉强度，A代表用％表示的钢伸长率。其改进因此取决于这两个因子及其变化。

另外，人们可能不希望钢的耐蚀性降低，在经常有酸性液体，甚至腐蚀性液体储存与运输的化学或农产食品加工领域的应用中尤其是如此。

市场上现有这些钢牌号不能够同时满足高抗撞击性与良好耐蚀性的要求。因此，301、301 LN、304或305类的牌号不具有良好的耐蚀性特性，而316双相钢牌号不满足令人满意的抗撞击性。

发明内容

考虑到这些方面，本发明的目的是提出一种改进的钢组合物，它具有良好的耐点状腐蚀和遍体腐蚀特性，以及比现有技术钢牌号更高的能量吸收潜力。

本发明的第一个主题是由奥氏体不锈钢组合物构成的，该组合物含有以重量％计：

C≤0.03％

14％≤Cr≤17％

8％≤Ni≤10％

2.0％≤Mo≤3.5％

Mn≤2.0％

Si≤1.0％

N≤0.20％

Cu≤1.0％

Ti≤0.01％

Co≤0.5％

Sn≤0.4％

P≤0.045％

S≤0.030％

余量是由铁和由生产带来的不可避免的杂质构成的。

本发明的这种钢组合物能够得到具有奥氏体结构的不锈钢，但其奥氏体在室温下非常不稳定(Md值)，并且它的耐蚀性与牌号316L是同一水平的，涉及点状腐蚀尤其如此，还可通过控制δ铁素体含量而具有良好的加工能力。

本发明的钢组合物还可以具有下述的附加特征(单个或组合)：

-该钢组合物含有小于16.0％的铬。

-该钢组合物含有小于9.5％的镍。

-该钢组合物具有用下式确定的奥氏体的稳定指数值Md30：

Md30＝497-462(％C+％N)-9.2×％Si-8.1×％Mn-13.7×％Cr-20×％Ni-18.5×％Mo

是-130至+90℃，优选地0-60℃，更特别优选地0-30℃。

-该钢组合物的δ铁素体含量低于或等于7％，

-该钢组合物的Rm×A积值大于32000，优选地大于34000，其中Rm是该钢的抗拉强度，A是该钢的伸长率。

本发明的第二个主题是由本发明的钢在制造集装箱和在制造陆上运输工具结构零件中的用途构成的。

在本申请的范围内，陆上运输工具应该理解是机动车辆，但也应该理解是任何种类的铁路运输工具。本发明所指的集装箱特别可以用于运输任何种类的液体、固体或气体物质，例如像酸、乳或酒。

具体实施方式

现在详细地描述本发明，权利要求的范围当然不受这种描述的限制。

本发明的奥氏体不锈钢组合物含有最高达0.03％的碳。在一个优选实施方式中，碳含量是0.022-0.027％。

该组合物还含有铬，它的含量是14-17％，优选地14-16.5％，更特别优选地14-16.0％，更好地15-15.2％。铬是该牌号钢耐蚀性的必需元素。因铬影响奥氏体结构的稳定性而应限制其含量。

该组合物还含有镍，它的含量是8-10％，优选地8-9.5％，更特别优选地8-9.0％，更好地8.9-9.1％。这种元素的主要效果是它对耐遍体腐蚀的有利作用。因其高成本与其对奥氏体结构稳定性的影响而限制其含量。

该组合物还含有钼，它的含量是2.0-3.5％，优选地2.0-3.0％，更特别优选地2.9-3.1％。这个元素能够改进该牌号钢的耐蚀性，特别是耐点状腐蚀性，但因其硬化作用而应限制其含量。