CN108237209A - 具有优异的耐腐蚀性的双相不锈钢板及其制造方法 - Google Patents

具有优异的耐腐蚀性的双相不锈钢板及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108237209A
CN108237209A CN201711403398.3A CN201711403398A CN108237209A CN 108237209 A CN108237209 A CN 108237209A CN 201711403398 A CN201711403398 A CN 201711403398A CN 108237209 A CN108237209 A CN 108237209A
Authority
CN
China
Prior art keywords
stainless steel
steel plate
phase stainless
width
stria
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711403398.3A
Other languages
English (en)
Inventor
郑成仁
丁炯太
黄硕均
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Posco Holdings Inc
Original Assignee
Posco Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Posco Co Ltd filed Critical Posco Co Ltd
Publication of CN108237209A publication Critical patent/CN108237209A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0622Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars formed by two casting wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/001Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of specific alloys
    • B22D11/002Stainless steels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/06Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into moulds with travelling walls, e.g. with rolls, plates, belts, caterpillars
    • B22D11/0637Accessories therefor
    • B22D11/0648Casting surfaces
    • B22D11/0651Casting wheels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/004Heat treatment of ferrous alloys containing Cr and Ni
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/005Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/008Heat treatment of ferrous alloys containing Si
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0205Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226Hot rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0236Cold rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C21D8/0263Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment following hot rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/001Austenite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/005Ferrite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

Abstract

本发明涉及具有优异的耐腐蚀性的双相不锈钢板及其制造方法。本发明提供了一种通过双辊带材铸造工艺制造的具有高表面品质和高耐腐蚀性的双相不锈钢板和用于制造该双相不锈钢板的方法。

Description

具有优异的耐腐蚀性的双相不锈钢板及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年12月23日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2016-0177539的优先权的权益,其公开内容通过引用整体并入本文中。
技术领域
本发明涉及通过双辊带材铸造工艺制造的具有高表面品质和高耐腐蚀性的双相不锈钢板和用于制造该双相不锈钢板的方法。
背景技术
不锈钢是为了高耐腐蚀性而具有18%或更多的量的铬(Cr)的钢材料,并且根据化学组成或冶金显微组织,不锈钢分为奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、析出硬化型不锈钢、马氏体不锈钢或双相不锈钢中的一者。
双相不锈钢是具有其中奥氏体和铁素体混合的组织的不锈钢。这种双相不锈钢具有奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的优点以及高强度水平。迄今为止,已经开发了各种双相不锈钢,并且在专利文献1中公开了其中一个示例。
双相不锈钢在各种腐蚀环境中具有高耐腐蚀性,并且比诸如美国钢铁学会(AISI)304或316号不锈钢的奥氏体不锈钢更耐腐蚀。然而,由于双相不锈钢含有大量相对昂贵的合金元素如镍(Ni),因此双相不锈钢的生产成本高,因而双相不锈钢与其它钢相比具有较低的价格竞争力。
近年来,对具成本效益的节约型双相不锈钢的关注日益增加,该节约型双相不锈钢添加了相对便宜的合金元素,而使相对较昂贵的合金元素比如镍(Ni)的添加最小化,并且含氮量为1000ppm(当考虑氮的溶解度时最大为3000ppm)的高氮双相不锈钢是节约型双相不锈钢的典型示例。
使用双辊带材铸造工艺来制造这种高氮不锈钢是有效的。在这种用于直接制造厚度为10mm或更小的带材的双辊带材铸造工艺中,关键技术是通过铸口将钢水供给至以高速度沿相反方向旋转的内部冷却型铸辊之间的间隙来以高产率生产无裂纹和所需厚度的带材。
当使用双辊带材铸造工艺来制造这种高氮不锈钢时,需要用于排放气体的铸辊表面处理技术以防止形成裂纹,并且有必要适当地控制气体排放条件和铸造条件。
[相关技术文献]
(专利文献1)美国专利第5624504号
发明内容
本发明的多个方面可以提供一种具有高耐腐蚀性和减少的表面裂纹的双相不锈钢板和制造该双相不锈钢板的方法,所述双相不锈钢板通过使用具有改进的表面形状的铸辊的带材铸造方法制造。
本公开的范围不限于上述各方面。本公开的其它方面在下面的描述中陈述,并且本公开的各方面将通过以下描述被本领域普通技术人员清楚地理解。
根据本公开的方面,一种用于制造具有高耐腐蚀性的双相不锈钢板的方法可以包括:供给钢水,该钢水具有按重量%计包括下述的不锈钢组成:碳(C):0.1%或更少(不包括0%),硅(Si):0.2%至1.0%,锰(Mn):1.0%至4.0%,铬(Cr):19.0%至23.0%,镍(Ni):1.0%至3.0%,氮(N):0.1%至0.3%,钼(Mo):0.5%至3.0%,余量为铁(Fe)和不可避免的杂质;通过使所述钢水排出以穿过一对旋转的铸辊之间的间隙、同时使所述钢水凝固而将所供给的钢水铸造为带材,其中,铸辊中的每一个均可以在其表面中包括细槽(finegroove),并且细槽的脊宽度和沟宽度的总和可以在600μm至1200μm范围内,细槽的深度为100μm至200μm,细槽的在宽度方向上的中央区域中的脊面积分数为10%至40%,细槽的在宽度方向上的边缘区域中的脊面积分数为40%至70%。
根据本公开的另一方面,一种具有高耐腐蚀性的双相不锈钢板按重量%计可以包括:碳(C):0.1%或更少(不包括0%),硅(Si):0.2%至1.0%,锰(Mn):1.0%至4.0%,铬(Cr):19.0%至23.0%,镍(Ni):1.0%至3.0%,氮(N):0.1%至0.3%,钼(Mo):0.5%至3.0%,余量为铁(Fe)和不可避免的杂质,其中,双相不锈钢板的显微组织可以包含铁素体和奥氏体,其中,双相不锈钢板的点蚀电位可为600mV至720mV。
附图说明
本公开的以上及其他方面、特征和优点将从下面结合附图的详细描述中更清楚地理解,在附图中:
图1是示出了双辊带材铸造方法的示意图;
图2的(a)和(b)是示出了在铸辊表面中形成有细槽的一个实施例的视图;
图3是示出了在本公开的一个实施例中的对比材料的带材表面中形成的裂纹的图像;
图4是图3中示出的裂纹的放大视图;
图5是示出了本公开的实施例中的对比铸辊的表面中的脊面积分数的曲线图;
图6是示出了本公开的实施例中的作为对比材料的带材的表面的图像;
图7是示出了本公开的实施例中的本发明铸辊的表面中的脊面积分数的曲线图;
图8是示出了本公开的一个实施例的本发明材料的带材的表面的图像;
图9是示出了本公开的一个实施例中的本发明材料的耐腐蚀性和相关技术的材料的耐腐蚀性的评估结果的图像;以及
图10是示出了本公开的实施例中的本发明材料的点蚀电位和相关技术材料的点蚀电位的评估结果的图像。
具体实施方式
在下文中,将对本公开的实施方案进行详细描述。一般来说,带材铸造方法分为单辊型铸造法和双辊型铸造法,但是这些类型的铸造方法在本公开中并不重要。然而,供给穿过两个铸辊之间的间隙的钢水通过两个铸辊的旋转来铸造的双辊带材铸造方法可以用于本公开。
现在将参照图1描述双辊带材铸造方法。如图1中所示,将钢水供给至钢包1,并且钢水通过水口流至中间包2,随后在设置于铸辊5的两个端部上的边缘挡坝6之间的间隙中流至铸辊5。也就是说,钢水通过钢水供给水口3供给到铸辊5之间,并且开始凝固。此时,通过用弯月遮蔽件(meniscus shield)7来保护钢水表面并且供给适合的气体以形成保护气氛来防止铸辊5之间的间隙中的钢水的氧化。当钢水排出以穿过两个铸辊5彼此相遇的辊距时,产生了带材,在带材被轧机8轧制、同时拉出后,带材通过冷却装置9冷却并通过卷取装置10卷取。
首先将对本公开的双相不锈钢板的组成进行详细描述。
本公开的双相不锈钢板可以按重量%计包含:碳(C):0.1%或更少(不包括0%),硅(Si):0.2%至1.0%,锰(Mn):1.0%至4.0%,铬(Cr):19.0%至23.0%,镍(Ni):1.0%至3.0%,氮(N):0.1%至0.3%,钼(Mo):0.5%至3.0%,余量为铁(Fe)和不可避免的杂质。
碳(C):0.1%或更少(不包括0%)
作为奥氏体形成元素的碳(C)在通过固溶强化来增大材料的强度方面是有效的。如果碳(C)含量大于0.1%,则在增大耐腐蚀性方面有效的碳化物形成元素如铬(Cr)可以与碳(C)沿着奥氏体-铁素体晶界容易地结合,并且因此,铬(Cr)含量可能沿着晶界降低,导致耐腐蚀性下降。因此,优选地,碳(C)的含量可以为0.1%或更少(不包括0%)。
硅(Si):0.2%至1.0%
添加硅(Si)来获得一定程度的脱氧效果,并在退火过程中期间用作集中在铁素体中的铁素体形成元素。因此,可以添加0.2%或更多的量的硅(Si)来获得合适的铁素体分数。然而,如果硅(Si)含量大于1.0%,铁素体的硬度急剧增大而导致延伸率减小,因此,可能难以形成具有保障延伸率的效果的奥氏体。另外,如果过量地添加硅(Si),则在炼钢过程中炉渣的流动性低,并且由于硅(Si)通过与氧结合而形成夹杂物,因而耐腐蚀性降低。因此,优选地,将硅(Si)的含量调整到0.2%至1.0%的范围内。
锰(Mn)1.0%至4.0%
锰(Mn)是增大脱氧剂的量以及氮(N)的固溶度的元素,并且作为奥氏体形成元素被添加以替代相对较昂贵的镍(Ni)。如果锰(Mn)的含量大于4.0%,则难以获得与304钢的耐腐蚀性同样高的耐腐蚀性,并且锰(Mn)与钢中的硫(S)结合而形成使耐腐蚀性降低的MnS。相反,如果锰(Mn)的含量小于1.0%,则即使调整奥氏体形成元素如镍(Ni)、铜(Cu)或氮(N)也难以保证合适的奥氏体分数,氮(N)的固溶度太低而不能使氮(N)在大气压下充分溶解。因此,锰(Mn)的含量可能优选地在1.0%至4.0%的范围内。
铬(Cr):19.0%至23.0%
作为稳定铁素体的元素的铬(Cr),在双相不锈钢中除了在形成铁素体方面起主要作用之外,还与硅(Si)一起确保双相不锈钢的耐腐蚀性。如果铬(Cr)含量增加,则耐腐蚀性增大。然而,在这种情况下,需要增大相对较昂贵的镍(Ni)的含量或其他奥氏体形成元素的含量以维持相分数。因此,优选地,可以将铬(Cr)的含量调整到19.0%至23.0%的范围内,以在保持双相不锈钢的相分数的同时,获得与304钢的耐腐蚀性相同或更高的耐腐蚀性。
镍(Ni):1.0%至3.0%
镍(Ni)与锰(Mn)、铜(Cu)和氮(N)一起用作奥氏体稳定化元素,并且在确保双相不锈钢中奥氏体的形成方面起主要作用。为了降低成本,相对较昂贵的镍(Ni)的含量可以最大限度地减少,但在这种情况下,尽管镍(Ni)的含量减少,具有形成奥氏体的功能的锰(Mn)和氮(N)的含量可以增大,以维持相分数之间的平衡。然而,为了抑制应变诱发马氏体的形成,可以将镍(Ni)的含量调整为1.0%或更多,充分确保奥氏体的稳定性。如果大量添加镍(Ni),由于奥氏体的分数增大,因此难以维持合适的奥氏体分数,特别是生产成本由于相对较昂贵的镍(Ni)而增加,使得难以确保相对304钢的竞争力。因此,优选地,镍(Ni)的含量在1.0%至3.0%的范围内。
氮(N):0.1%至0.3%
氮(N)与镍(Ni)一起对双相不锈钢中的奥氏体的稳定化有相当大的作用,并且是在退火过程期间集中在奥氏体中的元素。因此,如果氮(N)含量增大,耐腐蚀性和强度可以伴随增大。然而,由于氮(N)的固溶度可以根据锰(Mn)的含量而改变,因此需要调整氮(N)的含量。如果当锰(Mn)含量在本公开提出的范围内时氮(N)的含量大于0.3%,氮(N)含量超过氮的固溶度,并且因此,在铸造过程期间由于形成吹孔和针孔而可能引起表面缺陷。氮(N)可以以0.1%或更多的量添加,以获得与304钢的耐腐蚀性一样高的耐腐蚀性,而如果氮(N)含量过低,则难以维持合适的相分数。因此,可能优选的是,氮(N)含量在0.1%至0.3%的范围内。
钼(Mo):0.5%至3.0%
与铬(Cr)相似,钼(Mo)使铁素体稳定并且对提高耐腐蚀性具有强大的作用。然而,如果钼(Mo)的含量过量,则在热处理过程期间可能容易形成σ相,从而降低耐腐蚀性和抗冲击性。在本公开中,钼(Mo)帮助铬(Cr)来维持铁素体分数并确保适当的耐腐蚀性,为此,钼(Mo)的含量可优选地调节至0.5%至3.0%的范围内。
本公开的双相不锈钢板的其他组分是铁(Fe)。然而,原材料或制造环境的杂质可能不可避免地包含在双相不锈钢板中,并且这些杂质不能从双相不锈钢板中移除。这些杂质对于制造业中的普通技术人员来说是公知的,因此在本公开中不会给出对杂质的具体描述。磷(P)和硫(S)是这些杂质的典型代表。
在本公开中,可能优选的是,磷(P)的含量为0.03%或更少,以及硫(S)的含量为0.003%或更少。磷(P)可以沿晶界或相界偏析,因此可以降低耐腐蚀性和韧性,并且因此将磷(P)的含量调整到尽可能低。然而,为了精炼工艺的效率,可以将磷(P)的含量调整至0.03%或更少。硫(S)由于形成MnS而对热加工性产生不利影响或降低耐腐蚀性。因此,硫(S)的含量调整到尽可能低,例如调整至0.003%或更少。
本公开的双相不锈钢板的显微组织包括铁素体和奥氏体,优选地,铁素体的面积分数为40%至60%,奥氏体的面积分数为40%至60%。
本公开的双相不锈钢板在30℃下的点蚀电位可以为600mV至720mV,并且可以不具有由针孔引起的表面缺陷,由此具有较高的表面品质和耐腐蚀性。
接下来将对制造本公开的双相不锈钢板的方法进行详细描述。
根据本公开,不锈钢板的制造方法包括将具有上述组成的钢水供给至一对旋转的铸辊(带材铸辊)之间的工艺和通过使钢水排出以穿过一对旋转的铸辊之间的间隙、同时使钢水凝固而将钢水铸造为带材的工艺。
在这种情况下,铸辊可以在其表面上形成有细槽,从而防止在本公开的双相不锈钢板中形成裂纹。
如图2的(a)和(b)中所示,一般来说,铸辊的细槽可以通过沿周向方向线性连续地形成脊和沟而形成。细槽用作排放路径,使得在钢水与铸辊之间形成的气体层可以容易地排放。
优选地,用于制造本公开的双相不锈钢板的铸辊的细槽可具有在600μm至1200μm范围内的脊宽度和沟宽度的总和,以及在100μm至200μm的范围内的深度。如果细槽的脊宽度和沟槽宽度总和小于600μm,则脊宽度和沟宽度太小而不能获得气体排放的效果,并且因此可能形成表面裂纹和凹陷。相反,如果脊宽度与沟宽度的总和大于1200μm,则沟宽度可能过大,因此可能形成表面裂纹。
另外,如果细槽的深度小于100μm,则氮气可能不能充分排放,因此可能形成凹陷。相反,如果细槽的深度大于200μm,则由于脊与沟之间的凝固能力变化很大而可能形成裂纹。
根据本公开,优选地,铸辊中的每一个的细槽的在宽度方向上的中央区域中的脊面积分数可以在10%至40%的范围内(脊面积分数在宽度方向上的中央区域中是恒定的,而宽度方向上的中央区域是指不包括宽度方向上的边缘区域的区域),并且细槽的在边缘区域中的脊面积分数可以在40%至70%的范围内(脊面积分数在边缘区域中是变化的,并且凝固能力较低,并且一般而言,边缘区域是位于铸辊的端部200mm以内的区域)。另外,脊面积分数也可以从宽度方向上的中央区域到边缘区域连续地变化,在这种情况下,过渡区域的宽度优选地为50mm至200mm。
如果中心区域中的脊面积分数小于10%,则铸辊和凝固壳可能粘连在一起,因此可能难以继续铸造过程。相反,如果中央区域中的脊面积分数大于40%,则在中央区域与边缘区域之间的凝固能力可能不会发生显著变化,因此可能无法防止边缘凝固延迟。
在其中脊面积分数朝向边缘区域变化的过渡区域是发生边缘凝固延迟的区域,并且当边缘区域中的脊面积分数为40%或更多时,边缘区域中的凝固能力可能相对较低。然而,如果边缘区域中的脊面积分数大于70%,则气体可能不会被充分地排出,因此可能形成凹陷缺陷。
可以通过如激光加工方法或蚀刻方法的各种方法在铸辊中形成细槽,并且可以如上所述确定细槽的具体形状和条件。
在铸造过程之后,可以执行热轧过程(使用图1中所示的轧机8)。热轧过程可以使用从铸辊依次布置的直排(inline)辊执行。在这种情况下,优选地,热轧过程可以以20%至50%的压下率执行。如果压下率小于20%,则可能在中央偏析区域中形成孔,导致差的品质。相反,如果压下率大于50%,则由于轧制设备的限制,可能实际上难以执行热轧过程。
在热轧过程之后,可以执行冷却过程和卷取过程(使用图1中所示的冷却装置9和卷取装置10)。在热轧过程、冷却过程和卷取过程之后,可以执行冷轧过程和退火过程。优选地,退火过程可以在1000℃至1250℃的温度下执行。
在下文中,将通过实施例更具体地描述本公开。然而,下面的实施例仅应被认为是描述性的,而不是为了限制的目的。本发明的范围由所附权利要求来限定,并且可以合理地进行修改和改变。
(实施例1)
准备铸辊
如图5中所示,准备具有细槽的铸辊(对比铸辊),该细槽在宽度方向上的中央区域和边缘区域具有约15%的恒定的脊面积分数。另外,如图7中所示,准备具有细槽的铸辊(本发明铸辊),其中,细槽在宽度方向上的中央区域具有约15%的脊面积分数而在宽度方向上的边缘区域具有最高达65%的脊面积分数,并且过渡区域的宽度为约100毫米。细槽的脊宽和沟宽的总和为1000μm,细槽的深度为150μm。
带材的生产和评估
准备熔融高氮双相不锈钢,该钢水按重量%计包含:碳(C):0.04%,锰(Mn):3%,铬(Cr):20%,氮(N):0.25%,镍(Ni):2.0%,钼(Mo):1.5%,硅(Si):0.5%,余量为铁(Fe)和不可避免的杂质。在这种情况下,磷(P)的含量和硫(S)的含量被调整到尽可能低以防止偏析。
使用对比铸辊和本发明铸辊对钢水执行双辊带材铸造工艺。在这种情况下,在下列条件下铸造90吨的钢水:铸造宽度为1300mm,铸造厚度为4.0mm。使用对比铸辊生产的带材和使用本发明铸辊生产的带材分别称为对比材料和本发明材料。
观察对比材料的表面和本发明材料的表面,其结果分别在图6和8中示出。如图6中所示,对比材料具有边缘部分凝固延迟。可以观察到的是,由于凝固壳的边缘部分从铸辊脱落,因此铸辊在边缘部分中具有较低的冷却能力,从而导致带材的边缘区域的高温并且甚至导致凝固失败。
特别地,如图3和图4中所示,可以确定的是,对比材料具有表面裂纹(请参照图3),并且当使用显微镜放大对比材料时,裂纹的出现与偏析有关(参照图4)。
这意味着在凝固延迟部分中形成裂纹,其原因可能是细槽的脊与沟之间的凝固能力的差异。
然而,图8中示出的本发明材料在宽度方向上具有均匀的温度并且没有凹陷。也就是说,本发明材料是正常的。
(实施例2)
对根据实施例1生产的本发明材料的耐腐蚀性和点蚀电位以及316L型商用冷轧不锈钢带材(下文被称为相关技术材料)的耐腐蚀性和点蚀电位进行评估,并且其结果在图9和图10中被示出。
在上文中,耐腐蚀性是通过检测在浸入盐水中之后表面生锈的程度来进行评估。另外,用于评估耐腐蚀性的点蚀电位是通过在30℃和35℃时施加10μA/cm2的电流密度并测量发生腐蚀时的电位值来测得的。点蚀电位越高,耐腐蚀性就越高。
如图9中所示,本发明材料的生锈少于相关技术的材料。参照图10中示出的结果,本发明材料的点蚀电位在30℃时处于600mV至720mV的水平,但相关技术的材料STS 316L的点蚀电位处于400mV的水平。因此,可以理解,本公开的双相不锈钢板具有较高的点蚀电位并且因此具有较高的耐腐蚀性。
(实施例3)
双相不锈钢板利用具有下面在表1中示出的组成(重量%,余量为铁(Fe)和不可避免的杂质)的钢水生产。在对比钢1的情况下,执行一般的连铸过程来生产板坯,并且对板坯进行轧制。在对比钢2和3以及本发明的钢1至7的情况下,利用实施例1的本发明铸辊执行双棍带材铸造过程以生产钢板。
对所生产的钢板的耐腐蚀性以及向钢水添加氮(所添加的氮的量大于氮在带材上的固溶度)的影响进行评估,并且其结果在表1中被示出。
【表1】
CS:对比钢,IS:本发明的钢
尽管对比钢1具有0.23重量%的氮含量,但是使用了相关技术的连铸方法,因此,由于气体不容易被排放,因而形成了针孔。对比钢2具有高的氮含量,因此,即使使用了双辊带材铸造方法,也会形成针孔。另外,由于对比钢3具有较低的钼(Mo)含量,因此对比钢3的耐腐蚀性差。
然而,满足本公开的条件的本发明的钢1至7由于氮气被顺利地排放而不具有针孔,并且PREN指数(耐腐蚀性指数,=Cr+3.3Mo+30N,其中,各个元素符号是指以重量%表示的各个元素的含量)在25或更大的范围内,即,具有令人满意的耐腐蚀性。
(实施例4)
准备具有实施例1中所述的组成的钢水(熔融高氮双相不锈钢按重量%计包含:碳(C):0.04%,锰(Mn):3%,铬(Cr):20%,氮(N):0.25%、镍(Ni):2.0%,钼(Mo):1.5%,硅(Si):0.5%,余量为铁(Fe)和不可避免的杂质),以及准备铸辊,铸辊在其中央区域和边缘区域具有如下面在表2中所示出的表面特征。随后,在实施例1的条件下进行双棍带材铸造过程以生产带材。
对所生产的带材的表面进行观察,并且其结果在表2中被示出。
【表2】
CE:对比例,IE:本发明的实施例,Fw:沟宽度,RW:脊宽度,D:深度,RAF:脊面积分数
如表2中所示,满足本公开的条件的铸辊没有产生表面缺陷。然而,不满足本公开的条件的对比铸辊导致了如表面缺陷或裂纹、较差的表面品质或者对加工的负面影响的问题。
如前所述,本公开提供了一种用于制造因增大的氮(N)含量和钼(Mo)含量而具有高耐腐蚀性的不锈钢板的方法。在该方法中,带材铸辊的表面形状被改进以有助于气体的排放,从而防止了边缘隆起和表面裂纹,进而提供了质量和铸造稳定性。
虽然以上已经示出并描述了示例性实施方案,但是对本领域技术人员来说显而易见的是,可以在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下进行修改和改变。

Claims (9)

1.一种用于制造具有高耐腐蚀性的双相不锈钢板的方法,所述方法包括:
供给钢水,所述钢水具有按重量%计包含下述成分的不锈钢组成:碳(C):0.1%或更少但不包括0%,硅(Si):0.2%至1.0%,锰(Mn):1.0%至4.0%,铬(Cr):19.0%至23.0%,镍(Ni):1.0%至3.0%,氮(N):0.1%至0.3%,钼(Mo):0.5%至3.0%,余量为铁(Fe)和不可避免的杂质;以及
通过使所述钢水排出以穿过一对旋转的铸辊之间的间隙,同时使所述钢水凝固而将所供给的钢水铸造为带材,
其中,所述铸辊中的每一个均在其表面中包括细槽,所述细槽的脊宽度和沟宽度的总和在600μm至1200μm范围内,所述细槽的深度为100μm至200μm,以及所述细槽在宽度方向上的中央区域中的脊面积分数为10%至40%,所述细槽在宽度方向上的边缘区域中的脊面积分数为40%至70%。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述脊面积分数从所述宽度方向上的中央区域至所述宽度方向上的边缘区域逐渐增大。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述宽度方向上的中央区域与所述宽度方向上的边缘区域之间的过渡区域具有50mm至200mm的宽度。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,在对所供给的钢水进行铸造之后,所述方法还包括以20%至50%的压下率进行热轧。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,在所述热轧之后,所述方法还包括卷取、冷轧以及退火。
6.一种具有高耐腐蚀性的双相不锈钢板,所述双相不锈钢板按重量%计包含:碳(C):0.1%或更少但不包括0%,硅(Si):0.2%至1.0%,锰(Mn):1.0%至4.0%,铬(Cr):19.0%至23.0%,镍(Ni):1.0%至3.0%,氮(N):0.1%至0.3%,钼(Mo):0.5%至3.0%,余量为铁(Fe)和不可避免的杂质,
其中,所述双相不锈钢板的显微组织包含铁素体和奥氏体,
其中,所述双相不锈钢板的点蚀电位为600mV至720mV。
7.根据权利要求6所述的双相不锈钢板,其中,所述双相不锈钢板包含面积分数为40%至60%的铁素体和面积分数为40%至60%的奥氏体。
8.根据权利要求6所述的双相不锈钢板,其中,所述双相不锈钢板具有在25或更大的范围内的下述PREN指数:
PREN指数=Cr+3.3Mo+30N,其中,各个元素符号是指以重量%表示的各个元素的含量。
9.根据权利要求6所述的双相不锈钢板,其中,所述双相不锈钢板通过根据权利要求1至5中的任一项所述的方法而制造。
CN201711403398.3A 2016-12-23 2017-12-22 具有优异的耐腐蚀性的双相不锈钢板及其制造方法 Pending CN108237209A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20160177539 2016-12-23
KR10-2016-0177539 2016-12-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108237209A true CN108237209A (zh) 2018-07-03

Family

ID=62624908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711403398.3A Pending CN108237209A (zh) 2016-12-23 2017-12-22 具有优异的耐腐蚀性的双相不锈钢板及其制造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20180179612A1 (zh)
CN (1) CN108237209A (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114921710A (zh) * 2022-05-20 2022-08-19 青田保俐铸造有限公司 一种提高不锈钢304铸件耐腐蚀的铸造工艺

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85106667A (zh) * 1985-09-06 1986-10-22 冶金工业部钢铁研究总院 双相超高强度时效不锈钢
CN1052623A (zh) * 1989-11-23 1991-07-03 尤希诺尔·萨希洛尔 在一个辊子或两个辊子之间连续浇铸的方法和装置
CN1085262A (zh) * 1993-08-24 1994-04-13 中国兵器工业第五二研究所 一种稀土不锈钢及其冶炼方法
NZ286348A (en) * 1995-05-05 1997-06-24 Ishikawajima Harima Heavy Ind Continuous casting of metal: casting surface contains fine ridges
JP3181739B2 (ja) * 1991-12-11 2001-07-03 ユジノール(ソシエテ アノニム) 金属ストリップの連続鋳造装置用ロールと、このロールを備えた連続鋳造装置と、ロールの製造方法
JP2001358004A (ja) * 2000-04-12 2001-12-26 Seiko Epson Corp 磁石材料の製造方法、薄帯状磁石材料、粉末状磁石材料およびボンド磁石
CN103949601A (zh) * 2014-04-30 2014-07-30 宝山钢铁股份有限公司 一种薄带连铸结晶辊表面形貌的制备方法
CN105714212A (zh) * 2014-12-22 2016-06-29 Posco公司 双辊带材铸轧机、使用其制造薄双相不锈钢板的方法及薄双相不锈钢板

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85106667A (zh) * 1985-09-06 1986-10-22 冶金工业部钢铁研究总院 双相超高强度时效不锈钢
CN1052623A (zh) * 1989-11-23 1991-07-03 尤希诺尔·萨希洛尔 在一个辊子或两个辊子之间连续浇铸的方法和装置
JP3181739B2 (ja) * 1991-12-11 2001-07-03 ユジノール(ソシエテ アノニム) 金属ストリップの連続鋳造装置用ロールと、このロールを備えた連続鋳造装置と、ロールの製造方法
CN1085262A (zh) * 1993-08-24 1994-04-13 中国兵器工业第五二研究所 一种稀土不锈钢及其冶炼方法
NZ286348A (en) * 1995-05-05 1997-06-24 Ishikawajima Harima Heavy Ind Continuous casting of metal: casting surface contains fine ridges
JP2001358004A (ja) * 2000-04-12 2001-12-26 Seiko Epson Corp 磁石材料の製造方法、薄帯状磁石材料、粉末状磁石材料およびボンド磁石
CN103949601A (zh) * 2014-04-30 2014-07-30 宝山钢铁股份有限公司 一种薄带连铸结晶辊表面形貌的制备方法
CN105714212A (zh) * 2014-12-22 2016-06-29 Posco公司 双辊带材铸轧机、使用其制造薄双相不锈钢板的方法及薄双相不锈钢板

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王明和: "《深海固体矿产资源开发》", 31 December 2015, 中南大学出版社 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20180179612A1 (en) 2018-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2406780C2 (ru) Нержавеющая сталь, полученная дуплекс-процессом
JP5869922B2 (ja) 面内異方性が小さいフェライト・オーステナイト2相ステンレス鋼板およびその製造方法
JP5972870B2 (ja) 機械加工性を向上させたオーステナイト−フェライトステンレス鋼
CN100552074C (zh) 耐蚀性优异的马氏体系不锈钢
JP5687624B2 (ja) ステンレス鋼、この鋼から製造された冷間圧延ストリップ、及びこの鋼から鋼板製品を製造する方法
JP5696225B2 (ja) 高耐食マルテンサイト系ステンレス鋼およびその製造方法
CN108004487A (zh) 一种高氮无磁奥氏体不锈钢及其制造方法
EP3239344B1 (en) Method for producing a lean duplex stainless steel
JP2010215995A (ja) 耐食性に優れたマルテンサイト系ステンレス鋼
JP4462452B1 (ja) 高合金管の製造方法
US20190144967A1 (en) Thin duplex stainless steel sheet
JP7211530B2 (ja) 耐摩耗鋼板および耐摩耗鋼板の製造方法
US20170175236A1 (en) Induction heatable stainless steel sheet having excellent corrosion resistance and method of manufacturing the same
CN113631731A (zh) 厚钢板及其制造方法
JP6142837B2 (ja) フェライト相とマルテンサイト相の2相からなる組織を有するステンレス鋼
CN104726789A (zh) 低镍不锈钢
JP2012172211A (ja) 低Niオーステナイト系ステンレス鋼板の製造法
CN108237209A (zh) 具有优异的耐腐蚀性的双相不锈钢板及其制造方法
CN111448326B (zh) 具有优异的热加工性的通用铁素体不锈钢及其制造方法
TW201608040A (zh) 雙相不銹鋼
CN104722586A (zh) 采用具有双辊的带材铸造机制造薄马氏体不锈钢板的方法及由其制造的薄马氏体不锈钢板
KR20190077724A (ko) 절곡성이 향상된 린 듀플렉스강 및 그 제조방법
KR20230148843A (ko) 내식성이 우수한 마르텐사이트계 스테인리스 강판 및 그 제조 방법, 그리고 마르텐사이트계 스테인리스 칼날 제품
JP2014080688A (ja) メタルマスク用ステンレス鋼板およびメタルマスク
JP3308058B2 (ja) 棒鋼圧延用ロール

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180703