[发明专利]Ni合金包层钢板及其制造方法

说明书

本发明提供一种Ni合金包层钢板及其制造方法，所述包层钢板具有Alloy825、Alloy625等Ni合金包层材料，其中，大量含有Nb的母材在试验温度‑25℃下的DWTT性能(阻止脆性破坏扩展的性能)以塑性断口率计稳定地为85％以上，而且耐腐蚀性和接合性也优异。本发明还提供一种母材DWTT特性优异的Ni合金包层钢板，其具有Ni合金包层材料和包含特定的成分组成的低合金钢母材，母材的贝氏体组织的平均粒径为30μm以下。

技术领域

本发明涉及Ni合金包层钢板及其制造方法，所述Ni合金包层钢板具有由Alloy825、Alloy625等耐腐蚀性优异的Ni合金构成的包层材料和由DWTT(Drop WeightTear Test、落锤试验)特性(即由DWTT评价的阻止脆性破坏扩展的性能)优异的碳钢、低合金钢构成的母材。

背景技术

包层钢板是指将由不锈钢、Ni合金构成的包层材料与由低合金钢等构成的母材贴合而成的钢板。包层钢板是使不同种金属进行冶金上的接合而成的钢板，与镀敷不同，不必担心剥离。而且，对于包层钢板而言，能够赋予单一金属、合金所无法实现的新特性。

根据包层钢板，通过选择具有与各使用环境的目的匹配的功能的包层材料，可以发挥与实心材料(solid metal，是指整个厚度均为包层材料的金属组织的情况)同等的功能。另外，通过在由包层钢板构成的母材中应用高韧性、高强度的适于严苛环境的碳钢、低合金钢，能够对包层钢板赋予高韧性、高强度。

这样，包层钢板的合金元素的用量比实心材料少，且能够确保与实心材料同等的耐腐蚀性能，还能够确保与碳钢、低合金钢同等的强度、韧性，因此具有能够兼顾经济性和功能性这样的优点。

根据以上说明，可以认为使用了由不锈钢、Ni合金构成的包层材料的包层钢是非常有用的功能性钢材，近年来，其需求在各种工业领域日益增高。

作为包层钢板之一的Ni合金包层钢板的包层材料，代表性的是Alloy825、Alloy625。Ni合金包层钢板具有优异的耐腐蚀性能，因此可以优选用于管道用途。

近年来，在被称为开采困难环境的区域也在进行能源资源开发。在这样的环境中，对母材要求比以往更优异的低温韧性，特别是更优异的阻止脆性破坏扩展的特性，对包层材料要求比以往更优异的耐腐蚀性。

但是，特别是Alloy625等Ni合金存在在热加工中的变形阻力高、与母材的接合性比普通不锈钢低的问题。作为解决该问题的方法，有在包层轧制中在更高温度范围下进行压下的方法。然而，为了确保DWTT性能，需要在包层轧制中尽可能以低温进行精轧而使组织微细化。如上所述，提高接合性与提高DWTT性能是折衷选择的关系。

另外，在Ni合金中，例如在Alloy625中，由于包层钢板制造时的热过程，碳化物、金属间化合物析出。作为析出的碳化物，有MC、M₆C、M₂₃C₆(M表示金属元素)等，作为金属间化合物，有Laves相、δ相、γ”相。其中，MC主要是NbC，MC的析出不会给耐腐蚀性带来大影响。另外，Alloy625中的金属间化合物的析出慢于碳化物的析出，不易成为耐腐蚀性变差的原因。因此，导致Alloy625的耐腐蚀性变差的是M₆C及M₂₃C₆。M₆C、M₂₃C₆在700～900℃的温度范围存在析出鼻点(noses of the precipitation curves)，含有作为耐腐蚀元素的Cr、Mo、Ni，且沿晶界析出，因此成为敏化的原因。通常，只要是实心材料，就可以在轧制后实施固溶处理而使析出物固溶。但是，在包层钢板的情况下，存在如果在析出物熔化的高温下进行加热保持，则作为母材的低合金钢的晶粒会粗大化，机械特性明显变差的问题。

根据这样的背景，公开了如下所示的包层钢板及包层钢板的制造方法。