[发明专利]超级奥氏体材料

说明书

一种超级奥氏体材料，由具有以下成分的合金组成(所有值均以wt％表示)：元素碳(C)0.01‑0.2，硅(Si)0.51，锰(Mn)3.0‑8.0，磷(P)0.0，硫(S)0.00，铁(Fe)残余量，铬(Cr)23.0‑30.0，钼(Mo)2.0‑4.0，镍(Ni)10.0‑16.0，钒(V)0，钨(W)0，铜(Cu)0.52，钴(Co)5.0，钛(Ti)0，铝(Al)0.2，铌(Nb)0，硼(B)0.01，以及氮(N)0.50‑0.90。

技术领域

本发明涉及一种超级奥氏体材料及其制造方法。

背景技术

这种材料可以用于例如化工厂建设、油田或气田技术中。

然而，这种材料的一个要求是它们必须抗腐蚀，特别是抗在氯化物浓度高的介质中的腐蚀。

这种材料可以例如从CN 107876562 A、CN 104195446 A或DE 43 42 188中知晓。

EP 1 069 202 A1公开了一种具有高屈服强度、高强度和韧性的顺磁耐腐蚀奥氏体钢，其应耐腐蚀，特别是在具有氯化物浓度高的介质中；该钢应含有0.6wt％至1.4wt％的氮、17wt％至24wt％的铬，以及锰和氮。

WO 02/02837 A1公开了一种用于油田技术中在高氯化物浓度的介质中使用的耐腐蚀材料。在这种情况下，它是铬-镍-钼超级奥氏体，其具有相对较低的氮浓度，但具有非常高的铬浓度和非常高的镍浓度。

与前面提到的铬-锰-氮钢相比，这些铬-镍-钼钢通常具有更好的腐蚀行为。

总的来说，铬-锰-氮钢构成了一种相当便宜的合金成分，但它提供了强度、韧性和耐腐蚀性的优异组合。上述铬-镍-钼钢的耐腐蚀性能明显高于铬-锰-氮钢，但由于镍含量非常高，因此成本也高得多。

耐腐蚀性的特征值包括所谓的PREN₁₆值；也习惯上通过MARC来定义所谓的点蚀当量数；超级奥氏体被确定为具有α42的PREN₁₆，其中PREN＝％Cr+3.3x％Mo+16x％N。

用于描述此类钢的耐点蚀的已知MARC公式如下：MARC＝％Cr+3.3x％Mo+20x％N+20x％C–0.25x％Ni–0.5x％Mn。

类似的钢种也可用作潜艇的造船钢；在这种情况下，这些是铬-镍-锰-氮钢，它们也与铌合金化以稳定碳，但这会降低缺口杆的韧性。基本上，这些钢几乎不含锰，因此具有相对较好的耐腐蚀性，但它们还没有达到钻铤等级的强度。

为实现高耐腐蚀性，已知的常见超级奥氏体的钼浓度4％。但是钼会增加偏析可能性，从而增加对沉淀的敏感性(特别是sigma相或chi相)，这会导致这些合金需要均质化退火，并且钼含量高于6％时，需要重熔减少偏析。

发明内容

本发明的目的是制造一种超级奥氏体、高强度和坚韧的材料，该材料可以以相对简单和廉价的方式生产。

所述目的是通过具有权利要求1的特征的材料来实现的。在从属权利要求中公开了有利的改进。

本发明的另一个目的是创造一种制造该材料的方法。

所述目的是通过权利要求18的特征来实现的。在引用独立权利要求的从属权利要求中公开了有利的改进。

当下文给出百分比值时，它们总是以wt％(重量百分比)表示。

根据本发明，所述材料旨在用于测量设备行业，特别是制表行业，特别是用于高灵敏度测量设备和用于螺杆承载轴驱动器、泵、软管、电线、化工厂建设和海水净化厂，即使在可选的冷成型后也应具有完全奥氏体结构；应变硬化后，屈服强度应为R_p0.21000MPa。

根据本发明的合金尤其包含以下元素：