[发明专利]有高耐腐蚀性的双相不锈钢

说明书

本发明总的来说涉及一种有关奥氏体—铁素体双相及良好的抗应力腐蚀裂纹及点状腐蚀的，适用于以海水作冷却水的热交换器、罐及淡化厂的管子、FGD(Flue Gas Desulfuriz-nation)(燃料气体脱硫)设备、煤发电厂、石油化工和精炼厂的管道和管子、化学工厂及废水处理厂的双相不锈钢。

通常已注意到，不锈钢与其它合金钢相比是一种具有优越耐腐蚀性能的特殊钢。然而，一般的市售不锈钢不同时地具有良好的抗应力腐蚀裂纹(scc)及抗裂隙腐蚀，如点状腐蚀的能力，因而一般的不锈钢不能用于涉及高浓度氯离子环境中所用设备的材料。在这一点上，以钛合金或镍基超级合金代替一般的不锈钢用作高浓度氯离子环境中所用设备的材料。

然而，钛合金及镍基超级合金不仅产量有限，而且与一般合金钢相比还非常昂贵。在这一点上，一直持续研究用通过控制不锈钢中的合金元素的组成而开发有改进耐腐蚀性能的不锈钢。

比如，通过向AISI304奥氏体不锈钢中添加2-3％的Mo而生产出的AISI316(Sammi Specialty Steel Co.Ltd.，Korea)及奥氏体不锈钢，如含氮(nitrogen-laden)AISI 317LNM(Creusot-Loire Industrie，France)二者已被注意到对不锈钢的耐腐性有所改进。然而，也注意到，这些不锈钢在特定的环境中抗scc的能力不佳，这种环境比如是在拉伸应力下的含氯离子的溶液。在克服这些不锈钢的难题的努力中，推出了有奥氏体—铁素体双相基体的双相不锈钢。

然而，双相不锈钢的抗腐蚀性在其时效热处理时会下降。在此点上，当此不锈钢制品被加热，比如焊接时，该钢的抗腐蚀性则不得不下降。因时效热处理而致的一般耐蚀不锈钢的耐腐性的这样的下降是因为双相不锈钢中的铁素体相转变成奥氏体II相和σ相，这是含有大量铬和钼并具有高硬度的。

美国专利No.4,500,351公开了一种铸造的双相不锈钢，它在1摩尔NaCl溶液中于50-78℃的温度下阳极化时无点状腐蚀，但在10％的FeCl₃·6H₂O中于47.5℃时产生裂隙腐蚀。

因此本发明的目的在于提供耐腐蚀的双相不锈钢，它具有奥氏体—铁素体双相基体，而且降低了昂贵的镍的含量，并改善了在含氯离子的环境中的抗应力腐蚀开裂及点状腐蚀的能力。

本发明的另一目的在于提供一种耐腐蚀双相不锈钢，它几乎不受时效热处理的影响，但具有抗应力腐蚀开裂及点状腐蚀的能力。

为完成上述目的，本发明提供一种耐腐蚀双相不锈钢，它含20-30％(重量)的铬、3-9％(重量)的镍、3-8％(重量)的钼、0.02％(重量)或更少的碳、0.5-2.0％的硅、3.5％(重量)或更少的锰、0.2-0.5％(重量)的氮，余量的铁。

该不锈钢可含选自下列物组的至少一种元素：1.5％(重量)或更少的钛、3％(重量)或更少的钨、2％(重量)或更少的铜及2％(重量)或更少的钒。

该不锈钢可含选自下列物组中的至少一种元素：0.001-0.01％(重量)的硼、0.001-0.1％(重量)的镁、0.001-0.1％(重量)的钙及0.001-0.2％(重量)的铝。

通过以下的详述连同附图将更清楚地理解本发明的上述的和其它的目的、特性及其它的优点，其中：

图1是展示根据合金样品中铁素体的变化，在沸腾的42％MgCl₂溶液中的本发明的合金样品的应力腐蚀开裂试验结果的曲线。

图2A和2B是对比地民示在沸腾的42％MgCl₂溶溶中的本发明的和AISI 304不锈钢的合金样品(图2A：样品7、8和9；图2B：样品10、11和12)的应力腐蚀裂纹的结果的曲线。

图3是对比地展示本发明合金样品(样号：1，2，3，4，5及6)、AISI 316L不锈钢及SVS M329不锈钢合金样品的点状腐蚀试验(浸没试验)结果的曲线。

图4是对比地展示本发明合金样品(样号1，2，3，4，5和6)、AISI 316L不锈钢及SVS M329不锈钢合金样品点状腐蚀试验(阳极比试验)结果的曲线。

图5是对比地展示本发明的合金样品(样号31、32、33、34、35、36及37)及SAF 2507不锈钢合金样品的点状腐蚀试验(阳极化试验：70℃、0.5N HCl+1N NaCl)结果的曲线。