CN112831732A - 一种经济型两相不锈钢及其制品和制品生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种经济型两相不锈钢，其化学成分重量百分比为：C≤0.030％，Si≤1.00％，4.00％≤Mn≤6.00％，19.50％≤Cr≤21.50％，1.00≤Ni≤3.00，Mo≤0.06，Cu≤1.00，0.05≤N≤0.17,其余为Fe与不可避免的杂质。

Description

一种经济型两相不锈钢及其制品和制品生产工艺

技术领域

本发明涉及一种经济型两相不锈钢及其制品和制品生产工艺。

背景技术

随着工业技术的进步，各行各业对金属材料的要求不断提高，低成本、高强度将是未来金属材料的发展趋势。例如在汽车、航空等领域的轻量化发展要求，就需要材料具有更高的强度和更好的塑性，同时成本不能太高。另外，在精密电子行业，同样需要大量的高强度薄带，满足电子产品尺寸日益减小的要求。

不锈钢由于兼具一定的强度和耐腐蚀性能，是工业领域用材的重要选择。但传统的奥氏体不锈钢304、316的强度偏低，不能很好满足高强度材料的要求，而且，这些产品含有较高的镍含量，成本比较高。另外，由于Ni价格波动大，这些产品的价格波动也大，带来比较大的经济风险。因此，如果能开发出一种经济型不锈钢，并通过技术手段使材料满足高强度的要求，从而实现低成本高强度的目的，将具有十分重要的意义。

事实上，近年来，人们利用N合金化手段，获得了节镍甚至无镍的奥氏体不锈钢，大大降低了成本，并一定程度上提高了强度，这些产品在家电制品、集装箱等领域得到了广泛的应用。但目前开发的节镍型奥氏体不锈钢的N含量通常在0.2％以下，屈服强度仅为400MPa左右，抗拉强度仅能达到700～800MPa，强度还不能完全满足高强度不锈钢的要求。若将氮含量提高至0.4％以上，制备高氮不锈钢可以达到高强度不锈钢的要求，例如屈服强度达到600MPa以上，抗拉强度达到1000MPa以上。但高氮钢在实际工业生产过程的难度很大，目前还不能制备宽幅的高氮钢板材。因此，当前为达到高强度的目的，均采用调质轧制的方法，也就是通常所说的硬态不锈钢，利用形变马氏体的产生提高材料强度，301系列硬态不锈钢是典型的例子。

发明内容

针对背景技术中指出的问题，本发明提出一种经济型两相不锈钢及其制品和制品生产工艺，该种不锈钢具有高强度、高延伸、高耐蚀、易钻削，尤其耐应力腐蚀优异，在承重结构领域非常有优势。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种经济型两相不锈钢，其化学成分重量百分比为：C≤0.030％，Si≤1.00％，4.00％≤Mn≤6.00％，19.50％≤Cr≤21.50％，1.00≤Ni≤3.00，Mo≤0.06，Cu≤1.00，0.05≤N≤0.17,其余为Fe与不可避免的杂质。

本发明进一步设置为，所述的不锈钢兼具奥氏体和铁素体两相。

一种经济型两相不锈钢管件制品，包括管体，所述的管体为L形结构，所述的管体包括横管部分和竖管部分，横管部分和竖管部分的连接处形成弯折部位，该弯折部位的外侧的内侧壁上设有加厚层，所述的加厚层形成一个圆弧面，所述的加厚层的两侧分别向横管部分和竖管部分所在侧延伸设置，所述的加厚层上设有凸出的导流条，所述的导流条沿所述的加厚层的延伸方向设置，所述的导流条设有多条，多条导流条在所述的弯折部位处的周向等距间隔排列，所述的导流条为中间至其两端的宽度逐渐变小设置，所述的导流条为从外至内的厚度逐渐变小设置。

一种经济型两相不锈钢复合板，包括外包钢板、若干块第一内层钢板和若干块第二内层钢板，长度和宽度分别相同的若干块第一内层钢板和若干块第二内层钢板叠放在一起形成一摞内层钢板，一摞内层钢板的厚度方向垂直于第一内层钢板和第二内层钢板的平面，第一内层钢板和第二内层钢板相互间隔放置，外包钢板包裹在一摞内层钢板外侧，在一摞内层钢板厚度方向上，外包钢板分别与第一内层钢板的侧面和第二内层钢板的侧面相接触，并且在一摞内层钢板厚度方向的一侧，外包钢板分别与第一内层钢板焊接形成外包与内层钢板焊缝，在一摞内层钢板厚度方向的另一侧，外包钢板分别与第二内层钢板焊接形成外包与内层钢板焊缝，外包钢板、第一内层钢板和第二内层钢板由相同的钢材制成，外包钢板的厚度小于第一内层钢板的厚度，并且小于第二内层钢板的厚度，通过外包钢板焊缝将外包钢板的两端焊接在一起，使得外包钢板包裹在一摞内层钢板的外侧。

一种制作如权利要求3所述的不锈钢复合板的方法：它包括以下步骤：

(a)、将长度和宽度分别相同的若干块第一内层钢板和若干块第二内层钢板叠放在一起形成一摞内层钢板，一摞内层钢板的厚度方向垂直于第一内层钢板和第二内层钢板的平面，第一内层钢板和第二内层钢板相互间隔放置；

(b)、将宽度与第一内层钢板和第二内层钢板的长度或宽度相同的外包钢板平铺在上述一摞内层钢板上，分别折叠外包钢板的两边，使得外包钢板的两边分别在一摞内层钢板的厚度方向上包裹住第一内层钢板和第二内层钢板，在折叠的外包钢板的一边，外包钢板分别与第一内层钢板焊接形成外包与内层钢板焊缝，在折叠的外包钢板的另一边，外包钢板分别与第二内层钢板焊接形成外包与内层钢板焊缝；

(c)、在上述一摞内层钢板的底端，再次分别折叠外包钢板的两边，使得外包钢板的两边分别包裹住一摞内层钢板底层的第一内层钢板或第二内层钢板，并且将外包钢板的两端焊接在一起形成外包钢板焊缝，使得外包钢板包裹在一摞内层钢板的外侧。

采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：

本发明所提供的经济型两相不锈钢，具有高强度、高延伸、高耐蚀、易钻削，尤其耐应力腐蚀优异，在承重结构领域非常有优势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明导流条设置在加厚层上的局部结构示意图；

图3为本发明导流条的结构示意图一；

图4为本发明导流条的结构示意图二；

图5为本发明复合钢板的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如下对本发明进行说明：

一种两相不锈钢，其化学成分重量百分比为：C≤0.030％，Si≤1.00％，4.00％≤Mn≤6.00％，19.50％≤Cr≤21.50％，1.00≤Ni≤3.00，Mo≤0.06，Cu≤1.00，0.05≤N≤0.17,其余为Fe与不可避免的杂质。对本申请中的不锈钢命名为S32001，其属于本公司在美标S32001、国际022Cr21Mn5Ni2N的基础上研发并量化生产的一种经济型双相不锈钢。其成分特点是低C，高Cr，节Ni，高PREN值；性能特点是高强度、高延伸、高耐蚀、易钻削，尤其耐应力腐蚀优异，在承重结构领域非常有优势。

表1

如表1中是本申请中S32001钢种与304和QN1803钢种化学成分对比的图标。

表2

如表2所示，对本申请钢种S32001与其他各种钢种在不同温度下的冲击韧性进行对比，可知本申请提供的钢种的冲击韧性良好，随温度下降不明显。

表3

如表3，对钢种304、QN1803、S32001、2205的抗拉强度、屈服强度、延伸率、硬度参数进行对比，表3中各参数的从左至右依次为304、QN1803、S32001、2205钢种。通过上表可知本申请提供的钢种S32001强度高，并拥有40％左右的延伸率，明显高于常规双相不锈钢2205的30％水平。

表4

如表4，对本申请提供的钢种S32001的冲击性能进行测试，S32001经过模拟远大热处理工艺后，S32001的冲击性能仅略有下降，整体依然保持良好的冲击性能。

表5

如表5，S32001耐点蚀性能达到304水平，尤其是硫酸腐蚀和耐应力腐蚀显著优于304，在脱硫塔、建筑结构、桥梁隧道、涵洞等承重结构领域(形变应力、承载应力)有着非常大的优势。

表6

如表6，S32001由于铁素体和奥氏体两相组织特点，钻孔时受铁素体组织影响，相比全奥氏体组织，更容易钻削；S32001马氏体相变趋势明显低于QN1701，更容易钻削。

如图1-4所示，一种经济型两相不锈钢管件制品，包括管体，所述的管体为L形结构，所述的管体包括横管部分1和竖管部分2，横管部分1和竖管部分2的连接处形成弯折部位3，该弯折部位3的外侧的内侧壁上设有加厚层4，所述的加厚层4形成一个圆弧面，所述的加厚层4的两侧分别向横管部分1和竖管部分2所在侧延伸设置，所述的加厚层4上设有凸出的导流条5，所述的导流条5沿所述的加厚层4的延伸方向设置，所述的导流条5设有多条，多条导流条5在所述的弯折部位3处的周向等距间隔排列，所述的导流条5为中间至其两端的宽度逐渐变小设置，所述的导流条5为从外至内的厚度逐渐变小设置。

其在弯管的弯折处设置加厚层和导流条，一个是引导流体的流动，一个是应对流体的冲击，使得弯管具有较好的抗冲击性能。

如图5所示，本发明的层叠复合钢板包括：外包钢板1、若干块第一内层钢板2和若干块第二内层钢板2，长度和宽度分别相同的若干块第一内层钢板2和若干块第二内层钢板5叠放在一起形成一摞内层钢板，第一内层钢板2和第二内层钢板5的厚度相同，第一内层钢板2和第二内层钢板5至少为二块。一摞内层钢板的厚度方向垂直于第一内层钢板2和第二内层钢板5的平面，第一内层钢板2和第二内层钢板5相互间隔放置，通过外包钢板焊缝4将外包钢板1的两端焊接在一起，使得外包钢板1包裹在一摞内层钢板的外侧。在一摞内层钢板厚度方向上，外包钢板1分别与第一内层钢板2的侧面和第二内层钢板2的侧面相接触，并且在一摞内层钢板厚度方向的一侧，外包钢板1分别与第一内层钢板2焊接形成外包与内层钢板焊缝3，在一摞内层钢板厚度方向的另一侧，外包钢板1分别与第二内层钢板5焊接形成外包与内层钢板焊缝3，外包钢板1、第一内层钢板2和第二内层钢板2由相同的钢材制成，外包钢板1的厚度小于第一内层钢板2的厚度，并且小于第二内层钢板5的厚度。

本发明的制造层叠复合钢板的方法，它包括以下步骤：

(a)、将长度和宽度分别相同的若干块第一内层钢板2和若干块第二内层钢板5叠放在一起形成一摞内层钢板，一摞内层钢板的厚度方向垂直于第一内层钢板2和第二内层钢板5的平面，第一内层钢板2和第二内层钢板5相互间隔放置；

(b)、将宽度与第一内层钢板2和第二内层钢板5的长度或宽度相同的外包钢板1平铺在上述一摞内层钢板上，分别折叠外包钢板1的两边，使得外包钢板1的两边分别在一摞内层钢板的厚度方向上包裹住第一内层钢板2和第二内层钢板5，在折叠的外包钢板1的一边，外包钢板1分别与第一内层钢板2焊接形成外包与内层钢板焊缝3，在折叠的外包钢板1的另一边，外包钢板1分别与第二内层钢板5焊接形成外包与内层钢板焊缝3，在包裹第一内层钢板2和第二内层钢板5的厚度方向上，外包钢板1的外侧上开有焊接槽，在上述焊接槽内，外包与内层钢板焊缝3将第一内层钢板2或第二内层钢板5与外包钢板1焊接在一起；

(c)、在上述一摞内层钢板的底端，再次分别折叠外包钢板1的两边，使得外包钢板1的两边分别包裹住一摞内层钢板底层的第一内层钢板2或第二内层钢板5，并且将外包钢板1的两端焊接在一起形成外包钢板焊缝4，使得外包钢板1包裹在一摞内层钢板的外侧，外包钢板1的长度为第一内层钢板2或第二内层钢板5宽度或长度的2倍与一摞内层钢板厚度的2倍之和

以上所述的仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种经济型两相不锈钢，其特征在于：其化学成分重量百分比为：C≤0.030％，Si≤1.00％，4.00％≤Mn≤6.00％，19.50％≤Cr≤21.50％，1.00≤Ni≤3.00，Mo≤0.06，Cu≤1.00，0.05≤N≤0.17,其余为Fe与不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的一种经济型两相不锈钢，其特征在于：所述的不锈钢兼具奥氏体和铁素体两相。

3.一种经济型两相不锈钢管件制品，其特征在于：包括管体，所述的管体为L形结构，所述的管体包括横管部分和竖管部分，横管部分和竖管部分的连接处形成弯折部位，该弯折部位的外侧的内侧壁上设有加厚层，所述的加厚层形成一个圆弧面，所述的加厚层的两侧分别向横管部分和竖管部分所在侧延伸设置，所述的加厚层上设有凸出的导流条，所述的导流条沿所述的加厚层的延伸方向设置，所述的导流条设有多条，多条导流条在所述的弯折部位处的周向等距间隔排列，所述的导流条为中间至其两端的宽度逐渐变小设置，所述的导流条为从外至内的厚度逐渐变小设置。

4.一种经济型两相不锈钢复合板，其特征在于：包括外包钢板、若干块第一内层钢板和若干块第二内层钢板，长度和宽度分别相同的若干块第一内层钢板和若干块第二内层钢板叠放在一起形成一摞内层钢板，一摞内层钢板的厚度方向垂直于第一内层钢板和第二内层钢板的平面，第一内层钢板和第二内层钢板相互间隔放置，外包钢板包裹在一摞内层钢板外侧，在一摞内层钢板厚度方向上，外包钢板分别与第一内层钢板的侧面和第二内层钢板的侧面相接触，并且在一摞内层钢板厚度方向的一侧，外包钢板分别与第一内层钢板焊接形成外包与内层钢板焊缝，在一摞内层钢板厚度方向的另一侧，外包钢板分别与第二内层钢板焊接形成外包与内层钢板焊缝，外包钢板、第一内层钢板和第二内层钢板由相同的钢材制成，外包钢板的厚度小于第一内层钢板的厚度，并且小于第二内层钢板的厚度，通过外包钢板焊缝将外包钢板的两端焊接在一起，使得外包钢板包裹在一摞内层钢板的外侧。

5.一种制作如权利要求3所述的不锈钢复合板的方法：它包括以下步骤：

(a)、将长度和宽度分别相同的若干块第一内层钢板和若干块第二内层钢板叠放在一起形成一摞内层钢板，一摞内层钢板的厚度方向垂直于第一内层钢板和第二内层钢板的平面，第一内层钢板和第二内层钢板相互间隔放置；

(b)、将宽度与第一内层钢板和第二内层钢板的长度或宽度相同的外包钢板平铺在上述一摞内层钢板上，分别折叠外包钢板的两边，使得外包钢板的两边分别在一摞内层钢板的厚度方向上包裹住第一内层钢板和第二内层钢板，在折叠的外包钢板的一边，外包钢板分别与第一内层钢板焊接形成外包与内层钢板焊缝，在折叠的外包钢板的另一边，外包钢板分别与第二内层钢板焊接形成外包与内层钢板焊缝；

(c)、在上述一摞内层钢板的底端，再次分别折叠外包钢板的两边，使得外包钢板的两边分别包裹住一摞内层钢板底层的第一内层钢板或第二内层钢板，并且将外包钢板的两端焊接在一起形成外包钢板焊缝，使得外包钢板包裹在一摞内层钢板的外侧。

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