專利名稱：具有優(yōu)良的高溫強(qiáng)度的鐵素體不銹鋼及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于車輛的排氣歧管的具有優(yōu)良的高溫性質(zhì)和可成形性的鐵素體不銹鋼，具體地講，通過(guò)控制合金元素的含量而具有優(yōu)良的耐高溫氧化性、耐高溫鹽害腐蝕性、高溫強(qiáng)度、熱疲勞性質(zhì)和可成形性的鐵素體不銹鋼以及制造該鐵素體不銹鋼的方法。
背景技術(shù)：
近來(lái)，在許多國(guó)家已經(jīng)實(shí)施了關(guān)于在廢氣中排放有毒物質(zhì)的法律，抵制由于車輛的廢氣導(dǎo)致的嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題?？紤]到這種趨勢(shì)，利用催化劑來(lái)提高廢氣凈化的效果的技術(shù)已經(jīng)成為焦點(diǎn)。溫度越高，N0X、HC和CO的浄化反應(yīng)增加得越多。因此，為了減少污染物的排放，不斷提高廢氣的溫度已經(jīng)成為ー種趨勢(shì)，因此，強(qiáng)烈需要提高構(gòu)成控制廢氣的排氣系統(tǒng)的部件的高溫特性。
排氣歧管是從發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸收集廢氣并且將廢氣排放到排氣管的部件。通常，由于廢氣的溫度高達(dá)900°C，因此排氣歧管是需要優(yōu)良的耐氧化性、高溫強(qiáng)度和熱疲勞性質(zhì)的部件。在現(xiàn)有技術(shù)中，盡管通常使用球墨鑄鐵作為排氣歧管的材料，但是根據(jù)廢氣溫度的提高和部件重量的下降的需求，已經(jīng)用鐵素體不銹鋼來(lái)代替球墨鑄鐵。此外，近來(lái)，與現(xiàn)有車輛相比，由于安裝了渦輪增壓器并且減小了發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸來(lái)提高車輛的燃料效率，所以預(yù)計(jì)廢氣的溫度增加30°C到50°C。因此，現(xiàn)有技術(shù)中的用于排氣歧管的牌號(hào)為429EM、441和444的鐵素體不銹鋼不能滿足消費(fèi)者的產(chǎn)品質(zhì)量要求，因此已經(jīng)進(jìn)行了關(guān)于具有改進(jìn)的高溫性能的鐵素體不銹鋼的各種研究。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明致カ于提供一種通過(guò)防止產(chǎn)生σ相來(lái)改進(jìn)高溫耐久性的鐵素體不銹鋼。此外，本發(fā)明致カ于提供ー種具有預(yù)定的高抗張強(qiáng)度和優(yōu)良的可成形性的鐵素體不銹鋼。另外，本發(fā)明致カ于提供一種改進(jìn)了高溫耐久性的鐵素體不銹鋼的制造方法。另外，本發(fā)明致カ于提供一種通過(guò)減少昂貴元素的添加量并且用廉價(jià)元素代替昂貴元素來(lái)降低制造成本的鐵素體不銹鋼。本發(fā)明致カ于提供具有優(yōu)良的高溫強(qiáng)度的鐵素體不銹鋼，所述鐵素體不銹鋼按重量百分比計(jì)包含c，大于0wt%并且小于等于O. Olwt % ；Si,大于0wt%并且小于等于O. 5wt% ；Mn,大于Owt %并且小于等于2. Owt % ；S,大于等于Owt %并且小于等于O. 02wt% ；Cr，大于等于12wt%并且小于等于19wt% ;Mo，大于等于Owt %并且小于等于I. Owt % ；ff,大于等于2wt%并且小于等于7wt% ;Ti,大于等于0wt%并且小于等于O. 3wt% ;Nb,大于Owt %并且小于等于O. 6wt% ;N,大于Owt %并且小于等于O. Olwt % ;A1,大于等于0wt%并且小于等于O. 01wt% ;余量的Fe和其他不可避免的雜質(zhì)。另外，鐵素體不銹鋼的熱退火組織包括比例為5%或低于5%的σ相。
按重量百分比計(jì)，W可以大于等于3wt %并且小于等于6wt %。按重量百分比計(jì)，Mo+0. 83W可以大于等于3. 5wt%并且小于等于5. Owt%。此外，[(Ti+l/2NbV(C+N)]可以大于等于19. 5并且小于等于32。根據(jù)如上所述的本發(fā)明，通過(guò)防止產(chǎn)生σ相，可以提供具有改進(jìn)的抵抗高溫的結(jié)構(gòu)的鐵素體不銹鋼。另外，根據(jù)本發(fā)明，可以提供保持高的可成形性并且具有優(yōu)良的可成形性的鐵素體不銹鋼。本發(fā)明的另ー實(shí)施例致カ于提供ー種具有優(yōu)良的高溫強(qiáng)度的鐵素體不銹鋼的制造方法，所述制造方法將鐵素體不銹鋼的滿足下面等式的韌脆轉(zhuǎn)變溫度(DBTT(°C ))控制為90°C或低于90°C，鐵素體不銹鋼按重量百分比計(jì)包含C，大于Owt %并且小于等于 O. Olwt% ;Si,大于Owt%并且小于等于O. 5wt% ；Mn,大于Owt%并且小于等于2. Owt% ；S,大于等于Owt %并且小于等于O. 02wt% ;Cr,大于等于12wt%并且小于等于19wt% ;Mo,大于等于Owt %并且小于等于O. 8wt% ;Ti,大于等于0wt%并且小于等于O. 3wt% ;Nb,大于0wt%并且小于等于O. 6wt% ;N,大于Owt%并且小于等于O. Olwt% ;A1,大于等于0wt%并且小于等于O. Olwt%，余量的Fe和其他不可避免的雜質(zhì)，其中，Mo+0. 83W的值大于等于3. 5wt%并且小于等于5wt%，[(Ti+l/2Nb)/(C+N)]大于等于19. 5并且小于等于32，DBTT ( 0C ) = -184. 6+3. 2 (Crwt % ) +27. 5 (Mowt % )+4243. 4 (Cwt %+Nwt % ) -295. 6 (Al wt% ) +0. 9 [Nb wt% /(C wt% +N wt % )]。鐵素體不銹鋼的制造方法可以包括以下步驟加熱坯的步驟；熱退火步驟；冷退火步驟；室溫下冷軋的步驟，其中，加熱坯的步驟具有大于等于1180°C并且小于等于1240°C的坯加熱溫度。針對(duì)板溫，熱退火步驟可以具有大于等于1020°C并且小于等于1070°C的熱退火溫度。另外，鐵素體不銹鋼的晶粒尺寸可以是ASTM No. 3. O或者大于ASTMNo. 3. O。針對(duì)板溫，冷退火步驟可以具有大于等于1030°C并且小于等于1080°C的冷退火溫度。關(guān)于熱退火步驟的熱退火溫度和冷退火步驟的冷退火溫度，(冷退火溫度)パ熱退火溫度)可以大于等于I. O并且小于等于I. I。根據(jù)如上所述的本發(fā)明，通過(guò)防止產(chǎn)生σ相，可以提供具有改進(jìn)的抵抗高溫的結(jié)構(gòu)的鐵素體不銹鋼。此外，根據(jù)本發(fā)明，可以提供保持高的可成形性并且具有優(yōu)良的可成形性的鐵素體不銹鋼。此外，根據(jù)如上所述的本發(fā)明，可以提供ー種具有改進(jìn)的耐久性的鐵素體不銹鋼的制造方法。此外，根據(jù)本發(fā)明，可以提供ー種降低了制造成本的鐵素體不銹鋼的制造方法。
圖I是示出Mo和W對(duì)高溫強(qiáng)度的影響的測(cè)試結(jié)果的圖。圖2A是添加了 Mo的鋼的熱退火組織的光學(xué)顯微鏡照片。
圖2B是添加了 Mo+W的鋼的熱退火組織的光學(xué)顯微鏡照片。圖3是測(cè)試根據(jù)Mo和W的添加量的鐵素體不銹鋼的熱疲勞性質(zhì)的圖。圖4是測(cè)試根據(jù)Mo和W的添加量的鐵素體不銹鋼的耐高溫氧化性的圖。圖5是測(cè)試根據(jù)Mo和W的添加量的鐵素體不銹鋼的耐高溫鹽害腐蝕性的圖。圖6是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鐵素體不銹鋼的制造方法的流程圖。圖7是示出根據(jù)坯加熱溫度的鐵素體不銹鋼的晶粒尺寸的圖。圖8是根據(jù)坯加熱溫度的鐵素體不銹鋼的平均r-bar值。圖9是示出根據(jù)熱退火過(guò)程中的熱退火溫度的平均r-bar值的圖。 圖10是示出根據(jù)冷退火過(guò)程中的冷退火溫度的高溫抗拉強(qiáng)度的圖。圖11是示出根據(jù)冷退火溫度/熱退火溫度的平均r-bar值的圖。圖12是示出根據(jù)冷退火溫度/熱退火溫度的高溫抗拉強(qiáng)度的圖。
具體實(shí)施例方式其他實(shí)施例的細(xì)節(jié)包括在詳細(xì)的說(shuō)明書(shū)和附圖中。從下面參照附圖詳細(xì)描述的示例性實(shí)施例，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征以及實(shí)現(xiàn)這些優(yōu)點(diǎn)和特征的方法將是清楚的。然而，本發(fā)明不限于下面描述的實(shí)施例，并且可以以各種方式來(lái)實(shí)施本發(fā)明。另外，ー個(gè)部件與另一部件的連接包括部件的直接連接和具有位于部件之間的其他裝置的情況下的部件的電連接。此外，為了使本發(fā)明的描述清楚，去除了與本發(fā)明無(wú)關(guān)的部件，并且在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中，相同的組件被指定相同的標(biāo)號(hào)。在下文中，參照附圖描述本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鐵素體不銹鋼具有優(yōu)良的高溫強(qiáng)度，并且按重量百分比計(jì)包含C,大于0wt%并且小于等于O. 01wt% ;Si,大于0wt%并且小于等于O. 5wt% ；Mn,大于Owt %并且小于等于2. Owt % ;S,大于等于Owt %并且小于等于O. 02wt% ;Cr,大于等于12wt%并且小于等于19wt% ;Mo，大于等于Owt %并且小于等于I. Owt % ;W，大于等于2wt%并且小于等于7wt% ;Ti,大于等于0wt%并且小于等于O. 3wt% ;Nb,大于0wt%并且小于等于O. 6wt% ；N,大于Owt %并且小于等于O. 01wt% ;A1,大于等于Owt %并且小于等于O. 01wt% ;余量的Fe和其他不可避免的雜質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的具有優(yōu)良的高溫強(qiáng)度的鐵素體不銹鋼的制造方法，在鐵素體不銹鋼中按重量百分比計(jì)包含C，大于0wt%并且小于等于0.01wt% ;Si，大于Owt %并且小于等于O. 5wt% ;Mn,大于Owt %并且小于等于2. Owt % ;S,大于等于Owt %并且小于等于O. 02wt % ;Cr,大于等于12wt %并且小于等于19wt % ;Mo,大于等于Owt %并且小于等于I. Owt % ；Ti,大于等于Owt %并且小于等于O. 3wt % ；Nb,大于Owt %并且小于等于O. 6wt % ;N,大于Owt %并且小于等于O. Olwt % ;A1,大于等于Owt %并且小于等于O. Olwt%，余量的Fe和其他不可避免的雜質(zhì)，其中，Mo+0. 83W的值大于等于3. 5 セ％并且小于等于5wt%，[(Ti+l/2Nb)/(C+N)]大于等于19. 5并且小于等于32，韌脆轉(zhuǎn)變溫度(DBTT(°C ))可以控制在90°C或低于90°C。DBTT ( °C ) = -184. 6+3. 2 (Crwt % ) +27. 5 (Mowt % )+4243. 4 (Cwt %+Nwt % ) -295. 6 (Alwt % ) +0. 9 [Nbwt % / (Cwt % +Nwt % )]。
另外，鐵素體不銹鋼的制造方法可以包括加熱坯(SI)、熱退火(S2)、冷退火(S3)和在室溫下冷軋(S4)，加熱坯的步驟具有大于等于1180°C并且小于等于1240°C的坯加熱溫度。根據(jù)本發(fā)明制造的鐵素體不銹鋼具有優(yōu)良的耐高溫氧化性、耐高溫鹽害腐蝕性、高溫強(qiáng)度、熱疲勞性質(zhì)和可成形性。這些性質(zhì)會(huì)受到鐵素體不銹鋼中包含的元素以及元素的添加量的影響。在下文中，更詳細(xì)地描述構(gòu)成本發(fā)明的鐵素體不銹鋼的組分體系。下面的組分體系用重量百分比(wt% )表示。在鐵素體不銹鋼中，C可以大于0wt%并且小于等于O. 01wt%。由于C可以增加鐵素體不銹鋼的室溫強(qiáng)度，所以可以添加大于0wt%的C。相反，當(dāng)C的添加量大于O. 01wt%時(shí)，鐵素體不銹鋼的室溫強(qiáng)度增加，而高溫強(qiáng)度和延展性、機(jī)械可加工性和室溫韌性會(huì)相對(duì)下降。因此，優(yōu)選地，添加大于Owt %并且小于等于O. Olwt %的C。更優(yōu)選地，可以添加O. 005wt%或小于 O. 005wt% 的 Co 可以包含大于Owt%并且小于等于O. 5wt%的Si。Si是用作熔融金屬態(tài)的鐵素體不銹鋼的脫氧劑的元素，并且Si在煉鋼エ藝中是必需的。另外，Si在提高鐵素體不銹鋼的耐氧化性方面可以是有利的。相反，當(dāng)添加大于O. 5wt%的Si吋，由于Si的固溶體硬化而會(huì)增加鐵素體不銹鋼的硬度，因此鐵素體不銹鋼的延展性和機(jī)械可加工性下降。可以包含大于Owt%并且小于等于2. Owt%的Mn。當(dāng)鐵素體不銹鋼用作車輛的排氣歧管的材料時(shí)，在高溫下會(huì)產(chǎn)生鱗片。在這種情況下，產(chǎn)生的鱗片會(huì)容易地分離，并且分離的鱗片會(huì)流入催化轉(zhuǎn)換器并且阻擋催化轉(zhuǎn)換器的通道。因此，鐵素體不銹鋼必須具有針對(duì)鱗片的耐分離性，從而鐵素體不銹鋼可以包含用于耐分離性的Mn。另ー方面，當(dāng)Mn的添加量大于2. 0被％時(shí)，會(huì)由于Mn和S的反應(yīng)而產(chǎn)生MnS。MnS會(huì)對(duì)鐵素體不銹鋼的耐腐蝕性產(chǎn)生負(fù)面影響，因此，優(yōu)選地，包含大于0wt%并且小于等于2. 0wt%的Mn。盡管P可以增加鐵素體不銹鋼的強(qiáng)度，但是P會(huì)降低機(jī)械可加工性。此外，通常認(rèn)為P是鐵素體不銹鋼的煉鋼エ藝中的雜質(zhì)，優(yōu)選地盡可能減少P。另ー方面，在精煉成本或生產(chǎn)率方面，在エ藝中過(guò)度地減少P是低效的，因此優(yōu)選地，包含不超過(guò)O. 02wt%的P。可以包含大于等于Owt%并且小于等于O. 02wt%的S。S可以作為鐵素體不銹鋼中的夾雜物而存在，或者可以作為降低耐腐蝕性的雜質(zhì)。因此，盡管優(yōu)選地盡可能地降低S的添加量，以提高鐵素體不銹鋼的耐腐蝕性，但是在成本和時(shí)間方面，在エ藝中過(guò)度地減少S會(huì)是低效的。因此，優(yōu)選地控制S的添加量為O. 02wt%或低于O. 02wt%，將S的添加量控制在O. 003wt%或低于O. 003wt%可能是特別優(yōu)選的?？梢园笥诘扔?2wt%并且小于等于19wt%的Cr。Cr是為了提高鐵素體不銹鋼的耐腐蝕性和耐氧化性而必須添加的合金元素。即，由于當(dāng)Cr的添加量低時(shí)鐵素體不銹鋼難以具有足夠的耐腐蝕性，因此可以包含12wt%或大于12wt%的Cr。另ー方面，當(dāng)Cr的添加量大于19wt%時(shí)，鐵素體不銹鋼的耐腐蝕性得到提高，而強(qiáng)度過(guò)度增加，這樣延展性和沖擊性質(zhì)會(huì)顯著下降。因此，優(yōu)選地，在鐵素體不銹鋼中包含大于等于12wt%并且小于等于19wt% 的 Cr?？梢园笥诘扔贠wt %并且小于等于O. 3wt%的Ti。Ti是為了提高鐵素體不銹鋼的高溫強(qiáng)度和耐晶間腐蝕性而添加的合金元素。當(dāng)鐵素體不銹鋼中的Ti的添加量大于O. 3被％時(shí)，煉鋼夾雜物增加，并且會(huì)頻繁地產(chǎn)生例如結(jié)疤的表面缺陷，并且在連鑄過(guò)程中水口會(huì)被堵塞，因此會(huì)降低エ藝效率。另外，隨著固溶體Ti的増加，鐵素體不銹鋼的延展性和低溫沖擊性能會(huì)下降。此外，當(dāng)在鐵素體不銹鋼中添加Nb和Ti并且該鐵素體不銹鋼在高溫下長(zhǎng)時(shí)間使用吋，F(xiàn)e3Nb3C碳化物會(huì)析出，并且會(huì)出現(xiàn)粗糙化，因此會(huì)導(dǎo)致高溫劣化。因此,在本發(fā)明中，Ti的添加量可以為O. 3wt%或低于O. 3wt%。N的添加量可以大于Owt %并且小于等于O. Olwt %。盡管與C類似，N增加鐵素體不銹鋼的強(qiáng)度，但是N會(huì)降低延展性和機(jī)械可加工性。具體地講，優(yōu)選地，包含大于0wt%并且小于等于O. 01wt%的N，以保障焊接部分的充分的延展性和機(jī)械可加工性。可以特別優(yōu)選地是包含O. 007wt%或低于O. 007wt%的N。在鐵素體不銹鋼中，Mo的添加量可以大于等于Owt%并且小于等于I. Owt%。另夕卜，可以特別優(yōu)選的是，Mo是O. 8wt%或低于O. Swt%，其中，鐵素體不銹鋼的熱退火組織可 以包括5%或低于5%的σ相比例。優(yōu)選地，W可以為大于等于2wt%并且小于等于7wt%，更優(yōu)選地，可以包含大于等于3wt %并且小于等于6wt %的W。為了鐵素體不銹鋼的高溫強(qiáng)度，已經(jīng)進(jìn)行了例如添加Mo的各種研究和努力。在添加Mo的方法中，當(dāng)鐵素體不銹鋼中添加的Mo為3wt%或大于3￥セ％時(shí)，產(chǎn)生σ相的鐵素體不銹鋼。σ相不僅會(huì)導(dǎo)致制造鐵素體不銹鋼的過(guò)程中的缺陷，而且會(huì)導(dǎo)致當(dāng)將該鐵素體不銹鋼用于車輛的排氣歧管時(shí)的耐久性問(wèn)題。通過(guò)減少根據(jù)本發(fā)明的鐵素體不銹鋼中的Mo，可以防止產(chǎn)生σ相。另外，在根據(jù)本發(fā)明的鐵素體不銹鋼中，Mo的添加量可以為lwt%或小于Iwt%，以確保高溫強(qiáng)度?？梢蕴貏e優(yōu)選地，Mo的添加量是O. 8wt %或低于O. 8wt %。在鐵素體不銹鋼的煉鋼エ藝中，由于以大規(guī)模執(zhí)行煉鋼エ藝，所以不容易將物質(zhì)的量控制在非常小的級(jí)別內(nèi)，因此為了控制Mo的量而進(jìn)行的努力可能是低效的。另ー方面，在降低制造成本方面，由于例如Mo的兀素是昂貴的原材料，因此精確控制Mo的添加量可能是有利的。因此，可以通過(guò)將Mo的添加量控制在O. 8wt%或低于O. 8wt%來(lái)保持鐵素體不銹鋼的性質(zhì)并且提高工藝效率。當(dāng)W的添加量小于2wt%W，例如Fe2W的納米尺寸的精細(xì)析出物的生成量和基質(zhì)中的W的固溶體的量減少，因此難以提供具有足夠的高溫強(qiáng)度和熱疲勞性質(zhì)的鐵素體不銹鋼。另外，當(dāng)W的添加量大于7wt%時(shí)，鐵素體不銹鋼的原材料成本會(huì)増加，并且在鐵素體不銹鋼中產(chǎn)生大量的Fe2W，這對(duì)物流不利并且降低生產(chǎn)效率，并且會(huì)降低可焊接性和可成形性。通過(guò)進(jìn)一歩包含W，該鐵素體不銹鋼在900°C的高溫拉カ測(cè)試中顯示出40MPa或大于40MPa的抗拉強(qiáng)度，因此該鐵素體不銹鋼可以用于需要高溫下的高強(qiáng)度的車輛的排氣歧管。當(dāng)Mo的添加量是O. 8wt%或低于O. 8 セ％時(shí)，為了確保耐高溫氧化性、耐高溫鹽害腐蝕性、高溫強(qiáng)度和熱疲勞性質(zhì)，該鐵素體不銹鋼還可以包含W?？紤]到對(duì)鐵素體不銹鋼的聞溫強(qiáng)度的影響，兩種添加的兀素Mo和W之間的關(guān)系可以表不為Mo+0. 83W大于等于
3.5wt%并且小于等于5. Owt %。當(dāng)Mo+0. 83W小于3. 5wt%時(shí),鐵素體不銹鋼的性質(zhì)(高溫強(qiáng)度、高溫疲勞壽命、耐高溫氧化性和耐高溫鹽害腐蝕性)會(huì)下降，并且當(dāng)Mo+0. 83W大于5. 0wt%時(shí)，高溫性質(zhì)優(yōu)良，但是作為室溫機(jī)械可加工性的因素的延展性下降，并且焊接部分和母體材料的韌性也會(huì)下降。鐵素體不銹鋼可以包含大于等于3. 5wt%并且小于等于5. Owt %的Mo+0. 83W。對(duì)于鐵素體不銹鋼中包含的Mo和W，當(dāng)Mo+0. 83W的值小于3. 5wt %時(shí)，難以提供用于車輛的排氣歧管的具有足夠的高溫強(qiáng)度和熱疲勞性質(zhì)的鐵素體不銹鋼。即，鐵素體不銹鋼中包含小于3. 5wt%的Mo+0. 83W，由該鐵素體不銹鋼制造的車輛的排氣歧管的最大可用溫度為900°C或者低于900°C，因此該鐵素體不銹鋼在較高的溫度下不可用。另外，當(dāng)Mo+0. 83W的值大于5. Owt%時(shí)，在鐵素體不銹鋼的物流過(guò)程中存在問(wèn)題，因此生產(chǎn)率下降，并且可成形性和可焊接性也會(huì)下降。在鐵素體不銹鋼中，Ti可以大于等于0wt%并且小于等于O. 3wt%, Nb可以大于Owt %并且小于等于O. 6wt %, N可以大于Owt %并且小于等于O. OIwt %, Al可以為O. Olwt %或小于O. Olwt %。在這種構(gòu)造中，元素之間的關(guān)系[(Ti+l/2NbV(C+N)]可以大于等于19. 5并且小于等于32。應(yīng)該加入預(yù)定量的Ti和Nb，以確保鐵素體不銹鋼的高溫強(qiáng)度和熱疲勞性質(zhì)。當(dāng)Ti和Nb的添加量是預(yù)定水平以下時(shí)，在受焊接熱影響的部分會(huì)出現(xiàn)晶粒腐蝕，或者高溫強(qiáng)度和熱疲勞性質(zhì)會(huì)下降。因此，可以控制Ti和Nb的添加量，從而添加19. 5或大于19. 5的(Ti+l/2NbV(C+N)。另ー方面，當(dāng)(Ti+l/2NbV(C+N)大于32時(shí)，在鐵素體不銹鋼的高溫性 質(zhì)方面會(huì)是有利的，固溶體Nb的添加量過(guò)度增加，導(dǎo)致室溫延展性、韌性和機(jī)械可加工性會(huì)下降。因此，可以包含大于等于19. 5并且小于等于32的[(Ti+l/2NbV(C+N)]。在下文中，參照實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明，以為了容易地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，并且本發(fā)明不限于下面的實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例。I.樣品的制備表I示出了實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例中使用的樣品的化學(xué)組分。參照表1，實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例包含作為基本組成的Fe-15wt% Cr，通過(guò)改變Mo、W和Nb的添加量以及(Ti+l/2Nb)/(C+N)來(lái)制造鐵素體不銹鋼。采用20mmt和5mmt局部執(zhí)行熱退火,并且通過(guò)熱退火エ藝和冷退火エ藝制造厚度為2. Omm的卷材和具有20mmt條的樣品。如上所述制造的樣品是表I中的實(shí)施例I至實(shí)施例7以及對(duì)比實(shí)施例I至對(duì)比實(shí)施例4。(表 I)
權(quán)利要求
1.具有優(yōu)良的高溫強(qiáng)度的鐵素體不銹鋼，所述鐵素體不銹鋼按重量百分比計(jì)包含C，大于Owt%并且小于等于O. 01wt%;Si,大于Owt%并且小于等于O. 5wt% ；Mn,大于Owt%并且小于等于2. Owt % ;S,大于等于0wt%并且小于等于O. 02wt% ;Cr,大于等于12wt%并且小于等于19wt%;Mo,大于等于Owt %并且小于等于I. 0wt% ；ff,大于等于2wt%并且小于等于7wt% ;Ti,大于等于0wt%并且小于等于O. 3wt% ；Nb,大于0wt%并且小于等于O. 6wt% ；N,大于Owt %并且小于等于O. Olwt % ;A1,大于等于Owt %并且小于等于O. Olwt % ;余量的Fe和其他不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鐵素體不銹鋼，其中，按重量百分比計(jì)，Mo是O.8wt%或低于O.8wt% ο
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵素體不銹鋼，其中，鐵素體不銹鋼的熱退火組織包括比例為5%或低于5%的σ相。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鐵素體不銹鋼，其中，按重量百分比計(jì)，W大于等于3wt%并且小于等于6wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鐵素體不銹鋼，其中，按重量百分比計(jì)，MO+0.83W大于等于3.5wt%并且小于等于5. Owt %。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至權(quán)利要求5中的任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的鐵素體不銹鋼，其中，[(Ti+l/2Nb)/(C+N)]大于等于19. 5并且小于等于32。
7.ー種具有優(yōu)良的高溫強(qiáng)度的鐵素體不銹鋼的制造方法，所述制造方法將鐵素體不銹鋼的滿足下面等式的韌脆轉(zhuǎn)變溫度DBTT控制為90°C或低于90°C，鐵素體不銹鋼按重量百分比計(jì)包含C,大于Owt %并且小于等于O. Olwt % ;Si,大于Owt %并且小于等于O. 5wt% ；Mn,大于Owt %并且小于等于2. Owt % ;S,大于等于Owt %并且小于等于O. 02wt% ;Cr,大于等于12wt%并且小于等于19wt% ;Mo,大于等于0wt%并且小于等于O. 8wt% ;Ti,大于等于Owt %并且小于等于O. 3wt% ;Nb,大于Owt %并且小于等于O. 6wt% ;N,大于0wt%并且小于等于O. 01wt% ;A1,大于等于0wt%并且小于等于O. 01wt% ;余量的Fe和其他不可避免的雜質(zhì)， 其中，Mo+0. 83W的值大于等于3. 5wt%并且小于等于5wt%，[(Ti+l/2NbV(C+N)]大于等于19. 5并且小于等于32， DBTT (°C ) = -184. 6+3. 2 (Crwt % ) +27. 5 (Mowt % ) +4243. 4 (Cwt % +Nwt % ) -295. 6 (Alwt % ) +0. 9 [Nb wt % /(C wt % +N wt % )]。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鐵素體不銹鋼的制造方法，所述制造方法包括以下步驟 加熱坯的步驟； 熱退火步驟； 冷退火步驟； 室溫下冷軋的步驟， 其中，加熱坯的步驟具有大于等于1180°C并且小于等于1240°C的坯加熱溫度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鐵素體不銹鋼的制造方法，其中，針對(duì)板溫，熱退火步驟具有大于等于1020°C并且小于等于1070°C的熱退火溫度。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鐵素體不銹鋼的制造方法，其中，鐵素體不銹鋼的晶粒尺寸是 ASTM No. 3. O 或者大于 ASTM No. 3. O。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鐵素體不銹鋼的制造方法，其中，針對(duì)板溫，冷退火步驟具有大于等于1030°C并且小于等于1080°C的冷退火溫度。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鐵素體不銹鋼的制造方法，其中，關(guān)于熱退火步驟的熱退火溫度和冷退火步驟的冷退火溫度，(冷退火溫度)パ熱退火溫度)大于等于I. O并且小于等于I. I。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有優(yōu)良的高溫強(qiáng)度的鐵素體不銹鋼和該鐵素體不銹鋼的制造方法，該制造方法將鐵素體不銹鋼的滿足下面等式的韌脆轉(zhuǎn)變溫度(DBTT(℃))控制為90℃或低于90℃，鐵素體不銹鋼按重量百分比計(jì)包含C，大于0wt％且小于等于0.01wt％；Si，大于0wt％且小于等于0.5wt％；Mn，大于0wt％且小于等于2.0wt％；P，大于等于0wt％且小于等于0.02wt％；S，大于等于0wt％且小于等于0.02wt％；Cr，大于等于12wt％且小于等于19wt％；Mo，大于等于0wt％且小于等于1.0wt％；Ti，大于等于0wt％且小于等于0.3wt％；Nb，大于0wt％且小于等于0.6wt％；N，大于0wt％且小于等于0.01wt％；Al，大于等于0wt％且小于等于0.01wt％；余量的Fe和其他不可避免的雜質(zhì)，其中，Mo+0.83W的值大于等于3.5wt％且小于等于5wt％，[(Ti+1/2Nb)/(C+N)]大于等于19.5且小于等于32，DBTT(℃)＝-184.6+3.2(Crwt％)+27.5(Mowt％)+4243.4(Cwt％+Nwt％)-295.6(Al wt％)+0.9[Nb wt％/(C wt％+N wt％)]。
文檔編號(hào)C22C38/26GK102690997SQ201110422030
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者徐輔晟, 柳度烈, 金相錫 申請(qǐng)人:Posco公司