CN101705436A - 一种双相不锈钢 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双相不锈钢。以重量百分比计,该双相不锈钢的成分组成包括:Cr:20.0-22.0%,Ni:1.9-2.3%,Mo:0.2-1.0%,Mn:1.0-2.0%,N:0.1-0.2%,其余为Fe及不可避免的元素。本发明通过以低价的锰、氮元素来代替部分的高价镍元素,能够大大降低双相不锈钢的成本,同时能够保证冶炼得到的双相不锈钢具有较好的耐蚀性以及冷热加工性能,相比于典型的双相不锈钢2205钢,本发明提供的双相不锈钢的边裂量明显降低。在本发明提供的双相不锈钢中,还可以通过加入一定量的Cu元素,进一步改善不锈钢的冷热加工性,进一步降低不锈钢在热轧过程中出现边裂的几率,同时使双相不锈钢具有优于304钢以及316L钢的耐蚀性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种双相不锈钢,尤其涉及一种低成本高抗腐蚀的铁素体奥氏体双相不锈钢,属于不锈钢冶金领域。
背景技术
现有的304钢和316L钢因其优秀的耐腐蚀性、加工性以及焊接性,在很多方面都得到了广泛使用。
中国专利申请200480005769.7、200580038074.3、200610022589.0以及200780000957.4中分别公开了一种铁素体奥氏体双相不锈钢,但是,上述专利申请所公开的双相不锈钢中,Mo元素和Ni元素的含量均比较高,由于Mo元素和Ni元素等均属于高价元素,相应地也造成不锈钢的成本过高,限制了不锈钢在某些方面的应用。因此,目前的研究一直致力于开发低贵金属含量同时具有良好的冷热加工性的铁素体奥氏体双相不锈钢。
中国专利申请200580045052.X公开了一种具有优异的耐蚀性能的低镍双相不锈钢,其中,双相不锈钢中的Ni含量能够降低至1.0-3.0%的范围内,同时能够使该双相不锈钢的CPT(临界点蚀温度)达到20℃以上。但是,该专利申请所公开的双相不锈钢仍存在以下一些问题:1、该双相不锈钢的组成中仍含有较多的Ni元素,其成本仍有一定的下降空间;2、为了调整金属流率,同时降低Ni元素含量,以便降低成本,该双相不锈钢中加入了较多的Mn元素,以替代Ni元素,同时提高双相不锈钢的热成型性能,但是,由于Mn元素的含量相对比较高,将导致Mn与S结合形成MnS,进而导致双相不锈钢的耐蚀性能以及热成型性能下降。
根据上述分析可以得知,虽然已经出现了较多的低镍含量的铁素体奥氏体双相不锈钢,其成本较之304、316L不锈钢已经有了较大的下降,但是镍含量仍有一定的下降空间,而且,目前对于双相不锈钢的研究报道并不多,尤其是对于双相不锈钢的冷热加工性能的研究报道较少,因此,研究各种元素对于双相不锈钢冷热加工性能的影响,获得具有较好耐蚀耐磨性能,同时又具有较高的冷热加工性能的双相不锈钢仍是本领域亟待解决的问题之一。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明的目的在于提供一种双相不锈钢,其属于一种低成本耐腐蚀钢,在保证双相不锈钢的耐腐蚀、耐磨性能以及其他力学性能的前提下,通过对不锈钢成分的调整和控制,得到一种成本低、冷热加工性能优良的双相不锈钢。
为达到上述目的,本发明提供了一种双相不锈钢,以重量百分比计,其成分组成包括:
Cr:20.0-22.0%,Ni:1.9-2.3%,Mo:0.2-1.0%,Mn:1.0-2.0%,N:0.1-0.2%,其余为Fe及不可避免的元素。
根据本发明的具体实施方案,优选地,以重量百分比计,本发明提供的不锈钢的成分组成还可以包括:S:0.0025%以下,P:0.035%以下.
根据本发明的具体实施方案,优选地,以重量百分比计,本发明提供的不锈钢的成分组成中还可以含有Si,其含量优选在2.0%以下。
根据本发明的具体实施方案,优选地,以重量百分比计,本发明提供的不锈钢的成分组成中还可以含有Cu,其含量优选在0.7-1.0%。
根据本发明的具体实施方案,优选地,以重量百分比计,本发明提供的不锈钢的成分组成中还可以含有B,其含量优选在0.0028-0.0043%。
具体地,本发明所采用的各种元素的作用以及优选的成分组成可以为:
碳:C是固溶强化原理上对增加材料的强度有利的元素,但是C过量,会在铁素体-奥氏体相晶界上与对耐蚀性有利的元素结合,例如像Cr一样的碳化物形成元素,降低晶粒周围的铬含量,从而导致不锈钢耐蚀性的降低,因此,为了极大化耐蚀性,优选地,C的含量一般在0.03%以下为合适。
氮:在双相不锈钢中,N与Ni一样均是对奥氏体相稳定化贡献较大的元素,而且N含量的增加,也会附带耐蚀性的提高以及不锈钢的高强度化;但是N含量过高,将会降低不锈钢的热加工性,从而导致实收率的降低,相反N含量过低,要确保相平衡就必须相应降低Cr及Mo的含量,而且也会在稳定相平衡以及保证焊接部强度等方面带来不利的影响,因此,优选地,N含量一般在0.1-0.2%为合适。
锰:为了调解钢水(熔汤)流动度,Mn的含量在1.5%左右较为合适,但是Mn含量过高时,会降低双相不锈钢的高温耐氧化性,同时也会与钢中的S结合形成MnS,从而导致耐蚀性的降低,同时也会降低不锈钢的热加工性,造成边裂发生率的提高,因此,Mn的含量一般在2%以下为合适,优选地,Mn含量一般在1.0-2.0%。
铬:Cr与Mo一样均是铁素体稳定化元素,其对双相不锈钢中的铁素体相的确保起主要作用,而且Cr也是确保不锈钢的耐蚀性所必需的元素,增加Cr的含量能够提高不锈钢的耐蚀性,但同时为维持相平衡,需要增加Ni的含量,因此,为了维持双相不锈钢的相平衡,同时保证不锈钢的耐蚀性优于304钢以及316L钢,优选地,Cr的含量一般在20.0-22.0%为合适。
钼:Mo与Cr一样都属于铁素体稳定化元素,同时也是强力的耐蚀性提高元素,特别是提高耐点腐蚀和间隙腐蚀性能的效果更为明显;但是Mo含量过高也会带来不锈钢耐冲击性下降的缺点,因此,优选地,Mo的含量一般在0.2-1.0%为合适。
镍:Ni与Mn、N一样都属于奥氏体相稳定化元素,在确保双相不锈钢的奥氏体相中起主要作用;为了节约成本,需要降低价格较贵的Ni的含量,用其它奥氏体相形成元素(例如Mn和N)来代替Ni,但是过度降低Ni含量,就需要过量提高Mn及N的含量,这样会降低双相不锈钢的耐蚀性以及热加工性,或者随着Cr、Mo含量的减少,很难确保双相不锈钢具有优于316L钢的耐蚀性,因此,优选地,Ni的含量一般在1.9-2.3%为合适。
磷:P偏析在晶界或相界之中,会导致双相不锈钢的耐蚀性及耐韧性的降低,因此,P的含量应该是越低越好,考虑到精炼工艺的效率性,P含量一般在0.035%以下为合适。
硫:S容易恶化不锈钢的热加工性,并且会因为MnS的形成而降低不锈钢的耐蚀性,因此,S含量的也应该是越低越好,其范围在0.0025%以下较为合适。
硅:为了脱氧或为了起到铁素体相稳定化元素的作用,可以向双相不锈钢中添加一定量的Si,但Si含量过多时,会降低不锈钢的关联冲击韧性等机械特性,因此,优选地,Si含量在2.0%以下较为合适。
铜:在不锈钢中添加一定量的Cu能够提高不锈钢耐大气腐蚀的性能,同时能够增加钢的强度,同时,Cu具有镍奥氏体化作用的40%左右,而且能够提高不锈钢的冷加工性能,但是,Cu含量过高会导致不锈钢的锻造性能明显下降,因此,优选地,Cu含量在0.5-1.0%的范围内较为合适,更优选地,其含量为0.7-1.0%。
硼:B属于非常用元素,但是,加入一定量的硼元素可以改善不锈钢耐晶间腐蚀的性能,提高热塑性,改善热加工性,优选地,B的含量在0.0028-0.0043%较为合适。
本发明提供的双相不锈钢的制备可以采用不锈钢冶金领域目前常用的制备方法进行,例如采用电炉冶炼-AOD氩氧精炼-Ladle底吹调整处理的工艺进行制备。
本发明通过以低价的锰、氮元素来代替部分的高价镍元素,能够大大降低双相不锈钢的成本,同时仍能够保证冶炼得到的双相不锈钢具有较好的耐蚀性以及冷热加工性能,相比于典型的双相不锈钢2205钢,本发明提供的双相不锈钢的边裂量明显降低。
在本发明提供的双相不锈钢中,还可以通过加入一定量的Cu元素,进一步改善不锈钢的冷热加工性,进一步降低不锈钢在热轧过程中出现边裂的几率,同时使双相不锈钢具有优于304钢以及316L钢的耐蚀性能。
本发明提供的双相不锈钢具有优良的耐蚀性以及冷热加工性能,尤其是热加工性能,能够替代304和316L等不锈钢钢种;同时,本发明提供的双相不锈钢通过添加Cu、B等成分,能够使其在成型性能方面有更好的表现。
附图说明
图1为本发明的实施例1提供的双相不锈钢的点蚀电位图;
图2为现有的304不锈钢的点蚀电位图;
图3为现有的316L不锈钢的点蚀电位图;
图4为典型的双相不锈钢2205钢的边裂图;
图5是本发明的实施例1提供的双相不锈钢的边裂图;
图6是本发明的实施例1和2中的Ladle底吹调整处理的流程图。
具体实施方式
以下结合具体实施例详细介绍本发明技术方案的实现和特点,以帮助阅读者理解本发明的精神实质和有益效果,但不能构成对本发明可实施范围的任何限定。
实施例1(ZP2102)
1、电炉冶炼:向电炉中装入高锰碳钢30.1ton,低锰碳钢31ton,低磷的镍铬生铁10.3ton,中磷的镍铬生铁28.6ton,高碳铬铁39ton,同时加入500Kg轻烧白云石以保护炉体,加入1600Kg Fe-Si(75%Si)以助熔及改善渣子流动性,另外,分3次通过高位料仓往炉内投入5815Kg生石灰;
通电进行熔炼,当通电量达到57246KWh后,融解作业基本完成,钢水(熔汤)量为118.8ton,钢水温度(出汤温度)为1584℃;此时电炉中钢水的成分含量如表1-1所示。
在电炉冶炼过程中,为确保对于S的成分含量的控制,配料时不使用含S量较高的原料。
表1-1、电炉冶炼得到的钢水的成分含量(重量百分比,%)
元素 | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni |
含量 | 2.23 | 0.66 | 0.35 | 0.032 | 0.034 | 17.4 | 1.94 |
2、AOD处理:
向AOD炉中兑入钢水后即开始吹炼作业。
a、A01阶段(也称氧化1阶段即进行吹氧脱碳阶段)
先投入轻烧白云石750Kg以保护炉体;
再吹入氮气和氧气(其中,O2量为4150Nm3,氧气与氮气的体积比为O2∶N2=195∶30;在吹入O2的同时吹入N2,并且,N2的量可以根据其与O2的比例确定,以下的步骤中充入O2和Ar/N2时的操作与这里相同)进行吹炼;电炉冶炼之后的钢水中Cr含量偏低,在吹炼过程中再投入10946KgCharge Chrome(高碳铬铁,含Cr 60%)补充Cr源,同时再投入947Kg Cu以及506Kg Fe-Mo(含Mo 60%),为达到A01阶段的目标温度1740℃,投入5000Kg普碳冷却块以及9000Kg CaO;至此A01阶段投料完毕,得到的钢水温度为1743℃,其成分组成含量如表1-2所示。
表1-2、A01阶段处理之后得到的钢水的成分含量(重量百分比,%):
元素 | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | Cu |
含量 | 0.48 | 0 | 0.24 | 0.0326 | 0.03 | 18.87 | 1.88 | 0.24 | 0.75 |
b、A02-A05阶段(调整氧氩/氮比例进行吹氧脱碳的氧化阶段)
A01阶段结束之后,根据钢水中的含碳量和温度不断调整氧气与氮气/氩气的比例继续进行吹炼作业,其中:
A02阶段气体比例为O2∶N2=90∶30,吹入混合气体,其中O2为350Nm3同时再投入CaO 3500Kg,以控制钢水的碱度在2.2左右;
A03阶段气体比例为O2∶N2=67∶67,吹入混合气体,其中O2为400Nm3,同时再次投入5094Kg Fe-Cr以提高Cr含量;
A04阶段气体比例为O2∶N2=30∶90,吹入混合气体,其中O2为200Nm3,以期达到强化脱碳的目的,同时投入50Kg Cu和200Kg Fe-Mo(含Mo约60%),对钢中Cu、Mo的成分含量进行微调。
A01-A04阶段结束之后,钢水的温度为1743℃左右,再次取样分析,钢水的成分含量如表1-3所示。
表1-3、A01-A04阶段处理之后得到的钢水的成分含量(重量百分比,%)
元素 | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | Cu |
含量 | 0.056 | 0 | 0.23 | 0.0328 | 0.0094 | 20.02 | 1.87 | 0.33 | 0.78 |
上述阶段结束之后,继续进行A05阶段的吹炼作业,其中,A05阶段的气体比例为O2∶Ar=18∶72,吹入混合气体,其中O2约300Nm3。
本实施例所制备的双相不锈钢是极低S含量的钢种,经过A05处理之后,将钢水升温储备,以达到进行双渣法作业所需要的温度。
c、还原阶段
以上A01-A05为氧化脱碳阶段,C含量从2.23%降低到0.056%,此外还完成了Cr、Ni、Mo、Cu等成分含量的调整,完成上述步骤之后,继续进行吹炼作业,主要包括以下两个阶段:
搅拌阶段:吹入Ar约250Nm3;
还原阶段:吹入Ar约750Nm3;
在还原阶段,投入一定量的Si(以Si-Mn合金和Fe-Si合金的形式投入),一部分用来还原脱碳阶段被O2氧化的金属氧化物,一部分用来调整熔钢中的Si的成分含量,此阶段共投入Si-Mn合金约2676Kg以及Fe-Si合金1882Kg。
按照CaF2/CaO=30%计算,再投入CaF2 3722Kg;同时在投入Fe-Si 3分钟后,再投入Al小球225Kg用于强化脱氧,最后根据A04阶段的成分进一步对合金成分进行调整,投入Ni 225Kg。
该还原阶段也是第一次脱硫的阶段,完成后测温取样得到钢水的温度为1717℃,钢水的成分含量如表1-4所示。
表1-4、还原阶段处理之后得到的钢水的成分含量(重量百分比,%):
元素 | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | Cu | N |
含量 | 0.014 | 0.326 | 1.32 | 0.032 | 0.0015 | 21.54 | 1.955 | 0.31 | 0.745 | 0.061 |
d、二次脱硫阶段
为使AOD出钢时的S含量低于5ppm,在第一次脱硫的基础上,再次造渣并投入CaO、CaF2再进行第二次脱硫:
首先在二次脱硫作业前,先进行流渣作业,将第一次脱硫时的渣子尽量全部流完,以防止回硫;
流渣作业完毕后,进入升温阶段,以气体比例为O2∶Ar=90∶30,吹入O2约150Nm3,投入以下一些原料:3244Kg CaO,947Kg CaF2,545KgFe-Si,100Kg Al;
投料完毕后再次进入到Reduction阶段(还原阶段)吹入650Nm3的Ar,为调整合金成分,再次投入106Kg Ni,82Kg Cu,353Kg Fe-Cr合金;
该阶段作业结束之后,测得钢水的温度为1690℃,再次取样测得的钢水成分含量如表1-5所示。
表1-5、二次脱硫阶段处理之后得到的钢水的成分含量(重量百分比,%):
元素 | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | Cu | N |
含量 | 0.019 | 0.476 | 1.32 | 0.0327 | 0.0008 | 21.47 | 2.0 | 0.31 | 0.79 | 0.045 |
e、加氮阶段
脱硫完成后,进行加氮作业,根据加氮实收率95%计算,吹入N2约150Nm3;
完成后,立刻在炉口取样确认加氮是否达成,取样测得的钢水成分含量如表1-6所示;
根据表1-6结果可以看出,目标成分均已经达成,顺利出钢,钢水温度为1655℃。
表1-6、加氮阶段处理之后得到的钢水的成分含量(重量百分比,%):
元素 | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | Cu | N |
含量 | 0.020 | 0.51 | 1.32 | 0.0329 | 0.0005 | 21.52 | 2.01 | 0.31 | 0.80 | 0.1686 |
3、Ladle处理(成分微调及温度调整)
Ladle处理的重点在于添加B元素,根据浇注时间确定扒渣时间,然后底吹Ar进行P/P(透气砖)开孔作业,开孔后测温取样,根据取样成分确定合金微调种类及投入量进行调整。根据B实收率80%计算,投入Fe-B合金26Kg;为确保Ca含量达到20ppm以下,投入Ca-Si片394Kg,然后投入石灰粉Lime进行保温,其余按照本领域常用的处理方法或者如图6所示的处理Pattern严格执行;测温取样后确认上连铸大包台的温度(出发温度)为1553℃,钢水中的成分含量如表1-7所示;至此达成所要求的双相不锈钢的成分含量范围。
表1-7、Ladle处理之后得到的钢水的成分含量(重量百分比,%):
元素 | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | Cu | N | B |
含量 | 0.023 | 0.59 | 1.47 | 0.0335 | 0.0007 | 21.50 | 2.01 | 0.33 | 0.78 | 0.1616 | 0.0029 |
实施例2
1、电炉冶炼:向电炉中装入碳钢57.3ton,低磷的镍铬生铁33.3ton,高碳铬铁49.9ton,同时加入500Kg Fe-Si合金以改善渣子流动性,此外分批次3次通过高位料仓往炉内投入8662Kg生石灰;
通电进行熔炼,当通电量达到58603KWh后,融解作业基本完成,钢水(熔汤)量为131.1ton,钢水温度(出汤温度)为1578℃;此时电炉中钢水的成分含量如表2-1所示。
在电炉冶炼过程中,为确保对于S的成分含量的控制,配料时不使用含S量较高的原料。
表2-1、电炉冶炼得到的钢水的成分含量(重量百分比,%)
元素 | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni |
含量 | 1.89 | 0.16 | 0.17 | 0.022 | 0.034 | 22.0 | 1.93 |
2、AOD处理:
向AOD炉中兑入钢水后即开始吹炼作业。
a、A01阶段
先投入轻烧白云石787Kg以保护炉体;
再加入氮气和氧气(其中,O2量为3094Nm3,氧气和氮气的体积比为O2∶N2=195∶30)进行吹炼;电炉冶炼之后的钢水中Cr含量偏低,在吹炼过程中再投入4589Kg Charge Chrome合金补充Cr源,同时再投入1138KgCu,1200Kg Fe-Mo合金,并投入167Kg Fe-Si合金用于升温以及5067Kg CaO用作造渣;至此A01阶段投料完毕,得到的钢水温度为1714℃;取样分析后得到A01阶段后的钢水的成分含量,由于样品中存在气孔(Pin Hole),只测得C:0.503%,S:0.0218%。
b、A02-A05阶段
A01阶段结束之后,根据钢水中的含碳量和温度不断调整氧气与氩气/氮气的比例继续进行吹炼作业,其中:
A02阶段气体比例为O2∶N2=90∶30,吹入O2约348Nm3,同时再投入CaO 3030Kg;
A03阶段气体比例为O2∶N2=67∶67,考虑到A01阶段C含量为0.50%略高,在一般350Nm3的基础上增加吹入250Nm3,吹入O2约600Nm3;
A04阶段气体比例为O2∶N2=30∶90,吹入O2约202Nm3,以达到强化脱碳的目的;
A04阶段完毕后再次取样分析,由于仍然存在Pin Hole,得到钢水中的成分含量为C:0.0592%,S:0.0185%;
经过A04阶段得到的钢水的温度为1760℃,温度偏高,投入一般冷却剂570Kg进行冷却;
上述阶段结束之后,继续进行A05阶段的吹炼作业,其中,A05阶段气体比例为O2∶Ar=18∶72,吹入O2约400Nm3。
本实施例所制备的双相不锈钢是极低S含量的钢种,经过A05处理之后,将钢水升温储备,以达到进行双渣法作业所需要的温度。
c、还原阶段
以上A01-A05为脱碳阶段,C含量从1.89%降低到0.0592%,此外还完成了Cr、Ni、Mo、Cu等成分含量的调整,完成上述步骤之后,继续进行吹炼作业,主要包括以下两个阶段:
搅拌阶段:吹入Ar约251Nm3;
还原阶段:吹入Ar约889Nm3。
在该还原阶段,投入一定量的Si(以Fe-Si合金的形式投入),一部分用来还原脱碳阶段被O2氧化的金属氧化物,一部分用来调整熔钢中Si的成分含量,此阶段共投入Fe-Si合金约3553Kg。
按照CaF2/CaO=30%计算,再投入CaF2 4519Kg;同时在投入Fe-Si合金3分钟后,再投入Al小球225Kg用于强化脱氧,最后根据A04阶段的成分进一步对合金成分进行调整,投入Mn 1892Kg。
该还原阶段也是第一次脱硫的阶段,完成后测温取样得到钢水的成分含量如表2-2所示。
表2-2、还原阶段处理之后得到的钢水的成分含量(重量百分比,%):
元素 | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | Cu | N |
含量 | 0.010 | 0.381 | 1.45 | 0.025 | 0.0007 | 22.55 | 2.32 | 0.51 | 0.706 | 0.065 |
d、二次脱硫阶段
为使AOD出钢时的S含量低于5ppm,在第一次脱硫的基础上,再次造渣并投入CaO、CaF2进行第二次脱硫:
首先在二次脱硫作业前,先进行流渣作业,将第一次脱硫时的渣子尽量全部流完,以防止回硫;
流渣作业完毕后,进入升温阶段,以气体比例为O2∶Ar=90∶30,吹入O2约802Nm3,投入以下一些原料:8621Kg CaO、2559Kg CaF2、345KgFe-Si合金、100Kg Al;
投料完毕后再次进入到还原阶段吹入534Nm3的Ar,为调整合金成分,再次投入297Kg Cu、97Kg Mn;
该阶段作业结束之后,测得钢水的温度为1690℃,再次取样测得的钢水成分含量如表2-3所示。
表2-3、第二次脱硫阶段处理之后得到的钢水的成分含量(重量百分比,%):
元素 | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | Cu | N |
含量 | 0.026 | 0.256 | 1.44 | 0.0247 | 0.0005 | 21.69 | 2.2 | 0.49 | 0.67 | 0.1362 |
e、加氮阶段
脱硫完成后,进行加氮作业,根据加氮实收率95%计算,吹入N2约194Nm3;
完成后,立刻炉口取样确认加氮是否达成,取样测得的钢水成分含量如表2-4所示;
根据表2-4结果可以看出,目标成分均已经达成,顺利出钢,钢水温度为1675℃。
表2-4、加氮阶段处理之后得到的钢水的成分含量(重量百分比,%)
元素 | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | Cu | N |
含量 | 0.026 | 0.34 | 1.48 | 0.0248 | 0.0005 | 21.48 | 2.22 | 0.48 | 0.98 | 0.1643 |
3、Ladle底吹调整处理
Ladle底吹调整处理的重点在于添加B元素,根据B实收率80%计算,投入Fe-B合金53Kg;为确保Ca含量达到20ppm以下,投入Ca-Si片353Kg,其余按照本领域常用的处理方法或者如图6所示的处理Pattern严格执行;测温取样后确认出发温度为1533℃,钢水中的成分含量如表2-5所示;至此达成所要求的双相不锈钢的成分含量范围.
表2-5、Ladle处理之后得到的钢水的成分含量(重量百分比,%)
元素 | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | Cu | N | B |
含量 | 0.028 | 0.54 | 1.47 | 0.0243 | 0.0006 | 21.48 | 2.22 | 0.48 | 0.81 | 0.1592 | 0.0039 |
本发明的实施例1和2中所涉及的各种原料,例如高碳铬铁、低磷的镍铬生铁等,均是冶金领域常用的原料,其中所涉及的碳含量、磷含量等等均在本领域通常所采用的范围之内,对于本领域一般技术人员来说,相应的原料以及含量范围均是清楚的;另外,其中所涉及的各种操作和处理也可以按照本领域常用的方式进行。
性能测试:
对不同的钢种以及本发明实施例1制备的双相不锈钢的耐蚀性以及热加工性进行以下的性能测试:
根据KSD0238标准,采用浓度为3.5%NaCl溶液分别测定本发明的双相不锈钢、304钢以及316L钢的临界点蚀电位(Pitting Potential),其中,试样为面积1cm2、厚度1mm的圆形片状样品,测试结果如图1-3及表3所示,其中图1-3分别是本发明的实施例1提供的双相不锈钢、304不锈钢和316L不锈钢的点蚀电位图,表3所显示的数值是指对一个试样电流达到10μA和100μA时所外加的电势,电势值越高说明抗腐蚀能力越强。
根据表3所显示的数据可以看出,当电流达到10μA和100μA时,本发明的实施例1制备的双相不锈钢所外加的电势明显高于304钢以及316L钢上所外加的电势,这说明本发明实施例1制备的双相不锈钢具有明显优于304钢以及316L钢的耐腐蚀性能,能满足不同使用环境对于不锈钢的耐蚀性能的要求,能够替代304钢以及316L钢在很多领域进行应用。本发明的不锈钢、304钢以及316L钢的点蚀电位值如表3所示。
图4和图5分别显示的典型的双相不锈钢2205钢以及本发明的实施例1所制备的双相不锈钢的边裂图片,从图中可以看2205钢的边裂量在30-40mm左右,而本发明实施例所制备的双相不锈钢的边裂量在5-6mm左右,可以看出本发明所制备的双相不锈钢在热加工性方面相对于2205钢具有非常明显的优势。
表3
Claims (6)
1.一种双相不锈钢,以重量百分比计,其成分组成包括:
Cr:20.0-22.0%,Ni:1.9-2.3%,Mo:0.2-1.0%,Mn:1.0-2.0%,N:0.1-0.2%,其余为Fe及不可避免的元素。
2.如权利要求1所述的双相不锈钢,其中,以重量百分比计,其成分组成还包括:S:0.0025%以下,P:0.035%以下。
3.如权利要求1所述的双相不锈钢,其中,以重量百分比计,其成分组成还包括:Si:2.0%以下。
4.如权利要求1所述的双相不锈钢,其中,以重量百分比计,其成分组成还包括:Cu:0.7-1.0%。
5.如权利要求1所述的双相不锈钢,其中,以重量百分比计,其成分组成还包括:B:0.0028-0.0043%。
6.如权利要求1-5任一项所述的双相不锈钢,其中,该双相不锈钢是通过电炉冶炼、AOD氩氧精炼及Ladle处理制备得到的。
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