[发明专利]双相不锈钢及其制造方法

说明书

本发明是一项关于用于海岸设施等的双相不锈钢及其制造方法的发明。本发明尤其是关于由含铁素体相和奥氏体相的双相不锈钢及其制造方法的发明。

一般说来，其中有混在一起的铁素体相和奥氏体相的双相不锈钢(下文称之为双相不锈钢)在耐腐蚀和耐应力腐蚀方面是优越的。因此该钢被广泛地用于要求有高耐腐能力的设备如油井钻管、发电厂脱硫设施、造纸罐设施、制酸罐、海水泵、海洋建筑物等中。

以耐腐性优越而已知的这种双相不锈钢一般都含有用于促进抗点状腐蚀能力的大量Cr元素。此外，还含作为基本元素的Mo和Ni，而且该双相不锈钢大致被分为两类。

其中之一是UNS31803，其组成为：21-23％(重量，以下只用％表示)的Cr、4.5-6.5％的Ni、2.5-3.5％的Mo、0.08-0.20％的N、小于2％的Mn和小于0.03％的C。

另一类是SAF2507，其组成为24-26％的Cr、6～8％的Ni、3-5％的Mo、0.24-0.32％的N、小于0.5％的Cu、小于1.2％的Mn及小于0.03％的c。

上述的不锈钢具有几乎与超级奥氏体相不锈钢相同的耐腐蚀性。但它们的热塑性低，因此，当将这些不锈钢作成钢板时，它们易于在热轧过程中形成边缘裂纹。若形成边缘裂纹，则将导致钢板断裂及实际产率大为降低。因此，这类不锈钢必须具有优良的热塑性。

有一种改善该双相不锈钢的热塑性的常规方法，按该法，往此双相不锈钢中加Ce(J.I.Komi,et a1.,Proc.of Int.Conf.on Stainless Steels,ISIJ,Tokyo,1991,P807)。按此法,将S含量降至30ppm、然后加Ce，从而可防止S编析，借此改善热塑性。

此外，按A.Paul等人的意见，为促使该不锈钢在热轧过程中的奥氏体相重结晶，则要使应变率很高，借此来改善热塑性(Innovation ofStainless Steel,Florence,Italy,1993.P3297)。

但上述方法的难题在于它们不能用于这样的设施：其中的此温度是可通过调节热轧过程中的温度而得到补偿。

上述所有的双相不锈钢都不含W，但含Mo。但其中加有Mo和W的复合的双相不锈钢都具有更为优良的热塑性和耐腐蚀能力。因此，近年来对混合加有Mo和W的双相不锈钢的研究一直很热门。比如，在由B.W Oh等人提出的双相不锈钢中，含20-22％的Cr钢中的Mo部分地被W取代。据报导，含2.7％的W和1.05％的Mo的双相不锈钢的抗腐蚀性能较含2.78％Mo的该类钢有所改善(Innovation of Stainless Steel,Florence,Italy,1993,P359)。

但是，上述的钢中的Mo含量过低，因此其耐腐蚀能力下降。

作为另一例子，H.Okamoto在欧洲专利EP 0,545,753A1中提出了一种其中加有2-4％的Mo和1.5-5.0％的W的双相不锈钢。这种钢已知是具有高强度和高的抗腐蚀性能的。但它在热轧时易于开裂，而且相的稳定性也趋于下降。

此外，还有其它的例子。其一是本发明人的韩国专利申请94-38249，在其中公开了一种含22.5-23.5％的Cr的双相不锈钢。而其中另一例子是本发明人的韩国专利申请94-38978，其中公开了一种含24-26％的Cr的双相不锈钢。在这些双相不锈钢中，混合加有Mo和W以便改善抗腐蚀性，还有，它们可用诸如Tandem轧机之类的设备制造，为此要改善抗高温氧化性能及热塑性。但在这些含Mo和W的双相不锈钢被用于需要焊接的结构上的场合下，热影响区显示出某些金属间化合物的析出。因而冲击韧性下降，而且因而相稳定性易于下降。本发明的简要说明

为改进韩国专利申请94-38249和94-38978的该双相不锈钢。本发明人进行了反复的研究和实验，然后作为这些努力的结果提出了本发明。

因此，本发明的目的在于提供一种在热塑性和抗高温氧化能力方面及在热影响区中的耐腐蚀能力和相稳定性方面均优的双相不锈钢。

本发明的另一目的在于提供一种制造双相不锈钢的方法，按该法是可用联轧轧机制造该双相不锈钢的。

该双相不锈钢是通过以下步骤制成的：炼钢、精炼、制备连铸坯、对该连铸坯的表面进行打磨、在加热炉中加热到1200-1350℃、热轧、退火及酸洗。

该连铸坯的制造过程被分成连铸步骤和钢坯冷却步骤。而连铸步骤又被分成第1连铸冷却阶段和第2连铸冷却阶段。

在以常规方法制造该连铸坯的情况下，对冲击韧性很敏感的金属间化合物在部分第2连铸冷却步骤和钢坯冷却步骤过程中形成。