[发明专利]用于高真空和高纯气体的管的奥氏体不锈钢

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造高集成和高精度产品(例如，半导体、液晶显示器等)所需要的用于高真空和高纯气体的管的不锈钢，更具体地讲，涉及用于不锈钢管的材料，因降低了形成管的制造成本，所以所述材料具有优良的成本效益，并且当使用管时，由于产品中不含来自内壁表面的杂质颗粒，所以所述材料防止在产品中产生缺陷。

背景技术

在制造半导体的工艺中，痕量杂质的侵入导致半导体产品的缺陷而降低了良率，从而在制造工艺过程中控制杂质的侵入是至关重要的。所以，为了防止来自焊接部分的杂质颗粒的侵入，通常将无缝管用于半导体制造器件中，为了彻底去除来自钢管内壁表面的杂质颗粒，执行光亮退火和电解抛光。关于处理钢管内壁表面的方法，第H7-11378号日本专利特许公布(大同钢(Daido Steel))公开了这样的方法，所述方法通过将钢中的氧按重量百分比(在下文中，称作wt.％)限制为0.0015或更少并将钢中的氢限制为0.0002wt.％或更少，并利用机械法和电解抛光法处理管的内壁表面，来将表面粗糙度降低到预定水平之下。此外，第2002-60964号日本专利特许公布(住友金属矿业)公开了这样的技术，所述技术通过在钢管冷拔后对用硝酸水溶液执行光亮退火的光亮管的内表面进行钝化来防止腐蚀产品的颗粒的侵入，以改善内壁表面的耐腐蚀性。

近来，为了降低制造成本，已经提高了对焊接管的需求，在这种情况下，防止会容易在焊接部分形成的诸如各种氧化物、氮化物等的杂质颗粒的产生是非常重要的。为此，第5,830,408号和第5,942,184号美国专利提供了奥氏体和铁素体不锈钢的化学组成，包含：0.2wt.％或更少的Mn、0.01wt.％或更少的Al、0.5wt.％或更少的Si和0.01wt.％或更少的O。

然而，在基于上述的化学组成制造不锈钢的情况下，可在钢管的焊接过程中减小杂质颗粒的产生，但是，出现了这样的问题，即，在制造钢管之前的不锈钢板或不锈钢卷材的制造工艺过程中，在板的表面上产生的诸如裂片(sliver)或微裂纹的表面缺陷会增加。表面缺陷包含许多含有诸如Cr氧化物、Fe氧化物和Si氧化物的杂质颗粒，从而，尽管减少了从焊接部分产生的杂质颗粒，但是增加了因表面缺陷引起的杂质。此外，在制得焊接管之前，通过钢管的内表面的诸如酸洗、电解抛光等工艺，去除了从焊接部分产生的大部分杂质颗粒。然而，利用化学方法和机械方法很难去除表面缺陷内部的杂质颗粒。因此，上述的不锈钢不适合用于高真空或高纯气体的管。

发明内容

技术问题

因此，提出本发明以解决上面的问题，本发明的目的在于提供一种用于高真空和高纯气体的管的奥氏体不锈钢，所述奥氏体不锈钢没有包含杂质颗粒的表面缺陷，不产生在通过焊接制造钢管过程中在焊接部分上的使用化学方法不易去除的杂质颗粒渣，并且尽管在钢管的焊接接合中使用廉价的氮保护气，但是所述奥氏体不锈钢不产生氮化物类杂质颗粒，从而本发明具有成本效益并能够防止产品的缺陷。

技术方案

为了实现本发明的目的，本发明提供一种用于高真空和高纯气体的管的奥氏体不锈钢，所述不锈钢按重量百分比计包括：0.1％或更少的C、1％或更少的Si、0.5％至2％的Mn、0.05％或更少的P、0.01％或更少的S、15％至30％的Cr、7％至20％的Ni、4％或更少的Mo、3％或更少的Cu、0.05％或更少的N、0.01％或更少的B、0.01％或更少的O、余量部分为铁和不可避免的杂质，其中，Ti的含量限制为0.005％或更少，Al的含量限制为0.005％至0.05％，Ca的含量限制为0.0005％至0.003％。

此外，本发明提供用于高真空和高纯气体的管的奥氏体不锈钢，其中，在所述奥氏体不锈钢的冷轧卷材的表面上沿轧制方向具有3mm或更长的长度的裂片缺陷的数量为每100m卷材少于五个。

此外，本发明提供用于高真空和高纯气体的管的奥氏体不锈钢，其中，当使用Ar保护气焊接所述奥氏体不锈钢时和使用氮气焊接所述奥氏体不锈钢时，未在焊道表面上检测到氧化物和氮化物。

有益效果

本发明能够得到一种不锈钢，当所述不锈钢作为用于高真空和高纯气体的管，使用在制造半导体或液晶显示器的工艺中时，所述不锈钢没有在钢材的表面上包含杂质颗粒的表面缺陷。

此外，本发明提供一种用于高真空和高纯气体的管的奥氏体不锈钢，所述奥氏体不锈钢不产生在制造钢管的焊接部分上的使用化学方法不易去除的杂质颗粒渣，并且尽管在钢管的焊接接合中使用廉价的氮保护气，但是所述奥氏体不锈钢不产生氮化物类杂质颗粒，从而本发明具有成本效益。