[发明专利]一种双相不锈钢

说明书

技术领域

本发明涉及一种不锈钢。

背景技术

几十年来，国内外使用最广泛的不锈钢是镍铬不锈钢，其中用量最大的是奥氏体镍铬不锈钢。自从20世纪30年代发现和应用双相不锈钢以来，以其良好的耐孔蚀和应力腐蚀开裂性能，在80年代开始得到科技界和工业界的重视而加速发展。至今已成为与铁素体、奥氏体型不锈钢并列的三大类不锈钢之一。我国从20世纪70年代以来开始研究双相不锈钢，至今已有与国外相应的几个牌号，为我国双相不锈钢的发展和应用开拓了道路。但是，这些双相不锈钢，都是镍铬不锈钢。由于镍和铬元素的地矿藏量相对较少，制取成本昂贵。为此，科技人员根据与镍、铝与铬元素原子结构和物理性能的相似性，以锰代镍，以铝代铬已制成了一些铁、锰、铝合金和铁-锰-铝-铬奥氏体不锈钢。但是这些铁-锰-铝-铬奥氏体不锈钢，都有耐酸性差，晶粒粗大和柱状晶发达的缺点，而影响了它们的使用性能和应用范围。

发明内容

本发明的目的是提供一种性能优异以锰、铬、铝为主加元素的双相不锈钢。

本发明提供的双相不锈钢，它的化学成分及各成分含量(重量％)如下：0-0.12％C、4.0-8.0％Mn、12.0-25.0％Cr、0.20-1.5％Al、0.5-3.0％Ni、0.4-3.0％Mo、0-1.0％Cu、0.2-2.5％Si、0.05-0.3％N、0.02-0.05％Re、≤0.03％S、≤0.035P、余Fe。

各成分优选含量(重量％)为：

0-0.06％C、5.0-8.0％Mn、16.0-22.0％Cr、0.2-1.2％Al、1.0-3.0％Ni、0.4-2.0％Mo、0-1.0％Cu、0.8-1.0％Si、0.05-0.2％N、0.02-0.04％Re、≤0.03％S、≤0.035％P、余Fe。

本发明的双相不锈钢具有以下优点：

1、具有较强的耐酸碱腐蚀性能。尤其在强碱(如NaOH)、氯碱(NH₄Cl)、氧化性酸(如HNO₃)、硫氰酸钠及磷酸盐等溶液中的抗应力腐蚀开裂性、耐全面腐蚀性、耐晶间腐蚀性以及在海水中的抗点蚀、空泡腐蚀性具有明显的优越性；

2、强度高、韧性好、耐腐蚀磨损性优。屈服强度σs大于450Mpa，比常用奥氏体不锈钢Ocr 18Ni9(304)、00Cr17Ni 12Mo2Ti(316L)高一倍以上。同时，也比00Cr18-Mo型和00Cr22-Mo型镍铬双相不锈钢更高。强度极限(σb)大于800Mpa，为常用镍铬奥氏体不锈钢304、316L的1.5倍，也比00Cr18-Mo型和00Cr22-Mo型镍铬双相不锈钢高20％以上。冲击韧惦(ak)≥120J，比上述镍铬不锈钢均高20％以上。延伸率(δ₅)≥25％，与00Cr22-Mo型镍铬双相不锈钢相当。优良的综合力学性能和耐蚀性，使本发明的双相不锈钢比镍铬双相不锈钢的耐腐蚀磨损能力高得多。在石油化工、盐化工和磷化工领域使用中更显示其优越性。

3、本发明独特的成分配方和合适的加工使其在室温下具有铁素体和奥氏体相各占35-65％的比例，晶粒细小，非金属杂质稀少，晶界净化的组织，保证了上述优越性能。

4、熔炼本发明不锈钢的原材料采用普通废钢，工业电解锰，废铝电缆，低微碳铬铁，来源充足，价格低廉，成本比18-8镍铬不锈钢和00Cr22-Mo型双相不锈钢降低20-50％。

具体实施方式

实施例：

本发明的双相不锈钢以废钢(08F)、工业电解锰、氮化铬铁、钼铁、废铝电缆和废镍铬不锈钢为原材料。其成分(重量％)为≤0.04％C、5.0-8.0％Mn、20.0-22.0％Cr、0.6-1.2Al、1.5％Ni、0.8-1.5％Mo、0.8-1.0％Cu、0.8-1.0％Si、0.05-0.1％N、0.02％Re、≤0.03％S、≤0.035％P、其余为Fe。按此成分将原材料与料供烤除湿后在中频感应炉或电弧炉中熔炼后铸锭。产品质量要求高时，可进行AOD精炼或电渣重熔。固溶温度为980-1080℃，适时保温后空冷或水冷。本发明的双相不锈钢可根据需要进行铸造或轧制成材，或在1150℃-850℃温度范围内锻造成坯。然后经机械加工成零件。

本发明的铁素体奥氏体双相不锈钢可广泛应用于石油、化工、造船、建筑、车辆、造纸、印染、制药、食品、民生用具等领域。