CN112912529A - 形状优良的超低温用奥氏体高锰钢材及其制造方法 - Google Patents

形状优良的超低温用奥氏体高锰钢材及其制造方法 Download PDF

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Abstract

根据本发明一个方面的形状优良的超低温用奥氏体高锰钢材，以重量％计，所述钢材包含C：0.2～0.5％、Mn：23～28％、Si：0.05～0.5％、P：0.03％以下、S：0.005％以下、Al：0.5％以下、Cr：2.5～4.5％、B：0.0005～0.01％、余量的Fe和其他不可避免的杂质，作为微细组织包含95面积％以上的奥氏体，‑196℃的夏比冲击韧性为30J以上(5mm厚度为准)，沿轧制方向形成在2m以内区域的脊和谷的最大高度之差可为10mm以内。

Description

形状优良的超低温用奥氏体高锰钢材及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种奥氏体高锰钢材及其制造方法。更具体地，本发明涉及一种超低温韧性优良且形状优良的超低温用奥氏体高锰钢材及其制造方法。
背景技术
对于奥氏体高锰钢材，因为调节了提高奥氏体稳定性的元素锰(Mn)和碳(C)的含量，在常温或超低温环境下奥氏体也稳定，进而具有高韧性，作为LNG储存罐和LNG输送罐等超低温结构物的材料具有特别适合的物性。
然而，高锰(Mn)钢在高温下的变形阻力高，特别是在薄板材料的情况下，根据轧制道次、压下率等确保长度方向均匀的形状有些困难。如果热轧件的形状差，则冷却安全性降低，存在输送等工艺中造成设备损坏等可能性。此外，如果热轧件的长度方向形状差，则需要进行形状矫正操作等后续操作，在经济性和生产性方面不可取。再者，即使冷却后进一步进行形状矫正操作等，对确保均匀的形状而言，技术上也有限制。因此，需要一种高锰钢材及其制造方法，在没有进行形状固定等额外操作的情况下，也会使钢材具有优良的形状均匀性。
在先技术文献
专利文献1：韩国专利公开公报第10-1994-0002370号(1994.02.17.公开)
发明内容
技术问题
根据本发明的一个方面，可以提供一种形状优良的超低温用奥氏体高锰钢材及其制造方法。
本发明要解决的问题不限于上述的内容。根据本说明书的整体内容，普通技术人员可以没有任何困难地理解本发明涉及的其他问题。
技术方案
根据本发明一个方面的形状优良的超低温用奥氏体高锰钢材，以重量％计，所述钢材包含C：0.2～0.5％、Mn：23～28％、Si：0.05～0.5％、P：0.03％以下、S：0.005％以下、Al：0.5％以下、Cr：2.5～4.5％、B：0.0005～0.01％、余量的Fe和其他不可避免的杂质，作为微细组织包含95面积％以上的奥氏体，-196℃的夏比冲击韧性为30J以上(5mm厚度为准)，沿轧制方向形成在2m以内区域的脊和谷的最大高度之差可为10mm以内。
所述奥氏体的晶粒度可为5～150μm。
所述钢材的屈服强度可为350MPa以上，拉伸强度可为700MPa以上，延伸率可为30％以上。
根据本发明一个方面的形状优良的超低温用奥氏体高锰钢材可如下制造：对钢坯在1050～1300℃的温度范围下进行一次加热，以重量％计，所述钢坯包含C：0.2～0.5％、Mn：23～28％、Si：0.05～0.5％、P：0.03％以下、S：0.005％以下、Al：0.5％以下、Cr：2.5～4.5％、B：0.0005～0.01％、余量的Fe和其他不可避免的杂质，对所述加热的钢坯在800～1100℃的精轧温度下以35～80％的总压下率进行一次热轧以提供中间件，对所述中间件在1050～1300℃的温度范围下进行二次加热，对所述二次加热的中间件在(Tnr-120)～Tnr℃的精轧温度下进行二次热轧以提供热轧件，将所述热轧件以1～100℃/s的冷却速度冷却到600℃以下的温度范围，所述二次热轧中(Tnr-120)～Tnr℃的温度范围下的所述中间件的总压下量控制在5～25％。
所述冷却结束的热轧件是沿轧制方向形成在2m以内区域的脊和谷的最大高度之差可为10mm以内。
上述技术问题的解决方案并没有列举本发明的全部特征，通过参照下述的具体实施例，可以更详细地理解本发明的各种特征以及基于这些特征的优点和效果。
发明效果
根据本发明优选的一个方面，可以提供超低温韧性优良且形状优良的奥氏体高锰钢材及其制造方法。
附图说明
图1的(a)是有助于理解本发明中钢材上形成的谷和脊的视图，图1的(b)是拍摄根据本发明一个实例的钢材的照片。
具体实施方式
本发明涉及一种形状优良的超低温用奥氏体高锰钢材及其制造方法，下文中描述本发明的优选实施例。本发明能够以各种方式变形实施，本发明的范围不应被解释为局限于下述实施例。下面提供本发明的实施例，以使本发明所属技术领域的普通技术人员更详细地了解本发明。
在下文中，将更详细地描述本发明的钢组分。除非另有特别说明，否则表示各元素含量的％以重量为准。
根据本发明一个方面的形状优良的超低温用奥氏体高锰钢材，以重量％计，所述钢材可包含C：0.2～0.5％、Mn：23～28％、Si：0.05～0.5％、P：0.03％以下、S：0.005％以下、Al：0.5％以下、Cr：2.5～4.5％、B：0.0005～0.01％、余量的Fe和其他不可避免的杂质。
碳(C)：0.2～0.5％
碳(C)不仅是使奥氏体稳定的元素，也是通过固溶强化确保强度的有效元素。因此，为了确保低温韧性和强度，本发明可以将碳(C)含量的下限限制为0.2％。也就是说，如果碳(C)含量小于0.2％，则由于奥氏体的稳定性不足，在超低温下不能获得稳定的奥氏体，因外部应力而容易引起向ε-马氏体和α′-马氏体的形变诱导相变，可能会降低钢材的韧性和强度。另一方面，如果碳(C)含量超出一定范围，则由于碳化物析出，钢材的韧性可能会急剧恶化，钢材的强度变得过高，钢材的加工性可能会明显下降，故本发明可以将碳(C)含量的上限限制为0.5％。因此，本发明的碳(C)含量可为0.2～0.5％，优选的碳(C)含量可为0.3～0.5％，更优选的碳(C)含量可为0.3～0.45％。
锰(Mn)：23～28％
锰(Mn)是对奥氏体稳定化有效的元素，为了达到如上所述的效果，本发明可以将锰(Mn)含量的下限限制为23％。也就是说，由于本发明包含23％以上的锰(Mn)，可有效地增加奥氏体的稳定性，由此抑制形成铁素体、ε-马氏体和α′-马氏体，从而可有效地确保钢材的低温韧性。另一方面，如果锰(Mn)含量超出一定程度范围，则奥氏体的稳定性增加效果饱和，而制造成本会大大增加，由于热轧中过度发生内部氧化，表面品质可能会变差，故本发明可以将锰(Mn)含量的上限限制为28％。因此，本发明的锰(Mn)含量可为23～28％，更优选的锰(Mn)含量可为23～25％。
硅(Si)：0.05～0.5％
硅(Si)和铝(Al)一样，是作为脱氧剂必不可少的微量加入元素。但是，如果过量加入硅(Si)，则晶界上会形成氧化物而降低高温延性，有可能导致产生裂纹等降低表面品质，故本发明可以将硅(Si)含量的上限限制为0.5％。另一方面，为了减少钢中Si含量，需要过多的费用，故本发明可以将硅(Si)含量的下限限制为0.05％。因此，本发明的硅(Si)含量可为0.05～0.5％。
磷(P)：0.03％以下
磷(P)不仅是不可避免混入的杂质元素，而且是容易偏析的元素，也是铸造时导致发生开裂或者焊接性下降的元素。因此，为了防止铸造性恶化以及焊接性下降，本发明可以将磷(P)含量的上限限制为0.03％。
硫(S)：0.005％以下
硫(S)不仅是不可避免混入的杂质元素，也是形成夹杂物造成热脆性缺陷的元素。因此，为了抑制产生热脆性，本发明可以将硫(S)含量的上限限制为0.005％。
铝(Al)：0.5％以下
铝(Al)是作为脱氧剂加入的典型元素。但是，铝(Al)可能与碳(C)和氮(N)反应而形成析出物，由于这些析出物，热加工性可能会下降，故本发明可以将铝(Al)含量的上限限制为0.5％。更优选的铝(Al)含量可为0.05～0.5％。
铬(Cr)：2.5～4.5％
铬(Cr)是在适当的加入量范围内通过使奥氏体稳定而提高低温下的冲击韧性以及固溶于奥氏体中增加钢材强度的元素。另外，铬也是提高钢材的耐腐蚀性的元素。因此，为了达到如上所述的效果，本发明可以加入2.5％以上的铬(Cr)。但是，铬(Cr)是碳化物形成元素，也是在奥氏体晶界形成碳化物而降低低温冲击的元素，考虑到与碳(C)和其他一起加入的元素之间的含量关系，本发明可以将铬(Cr)含量的上限限制为4.5％。因此，本发明的铬(Cr)含量可为2.5～4.5％，更优选的铬(Cr)含量可为3～4％。
硼(B)：0.0005～0.01％
硼(B)是加强奥氏体晶界的晶界强化元素，即使少量加入，也会加强奥氏体晶界，可有效降低钢材的高温开裂敏感性。因此，为了达到如上所述的效果，本发明可以将硼(B)含量的下限限制为0.0005％。另一方面，如果硼(B)的含量超出一定范围，则在奥氏体晶界引起偏析而增加钢材的高温开裂敏感性，进而钢材的表面品质可能会下降，故本发明可以将硼(B)含量的上限限制为0.01％。因此，本发明的硼(B)含量可为0.0005～0.01％，更优选的硼(B)含量可为0.002～0.006％。
根据本发明一个方面的形状优良的超低温用奥氏体高锰钢材，其除了上述的成分之外，还可包含余量的Fe和其他不可避免的杂质。然而，常规制造过程中不可避免混入来自原料或周围环境的意料不到杂质，因此不能排除混入这些杂质。这些杂质是本技术领域的任何普通技术人员都知道的杂质，因此本说明书不会特别提及相关的所有内容。同时，除了所述组分之外，不排除加入有效的成分。
根据本发明一个方面的形状优良的超低温用奥氏体高锰钢材，其作为微细组织可包含95面积％以上的奥氏体，由此可有效地确保钢材的超低温韧性。奥氏体的平均晶粒度可为5～150μm。制造工艺上可实现的奥氏体的平均晶粒度为5μm以上，如果平均晶粒度大大增加，则钢材的强度可能会下降，故可以将奥氏体的晶粒度限制为150μm以下。
根据本发明一个方面的形状优良的超低温用奥氏体高锰钢材，其除了奥氏体之外，作为可存在的组织可包含碳化物和/或ε-马氏体。如果碳化物和/或ε-马氏体的分数超出一定程度，则钢材的韧性和延性可能会急剧下降，故本发明可以将碳化物和/或ε-马氏体的分数限制为5面积％以下。
根据本发明一个方面的形状优良的超低温用奥氏体高锰钢材，其可具有350MPa以上的屈服强度、700MPa以上的拉伸强度、30％以上的延伸率。另外，根据本发明一个方面的形状优良的超低温用奥氏体高锰钢材，其-196℃的夏比冲击韧性为30J以上(5mm厚度为准)，因此可具有优良的超低温物性。
根据本发明一个方面的形状优良的超低温用奥氏体高锰钢材，即使在制造钢材后没有另外进行矫正操作等，在相对于轧制方向的2m以内区域钢材上所形成的脊和谷的高度之差最大为10mm以内，因此可确保优良的形状均匀性。图1的(a)是有助于理解本发明中钢材上形成的谷和脊的视图，图1的(b)是拍摄根据本发明一个实例的钢材的照片。
在下文中，将更详细描述本发明的制造方法。
根据本发明一个方面的形状优良的超低温用奥氏体高锰钢材可如下制造：对钢坯在1050～1300℃的温度范围下进行一次加热，以重量％计，所述钢坯包含C：0.2～0.5％、Mn：23～28％、Si：0.05～0.5％、P：0.03％以下、S：0.005％以下、Al：0.5％以下、Cr：2.5～4.5％、B：0.0005～0.01％、余量的Fe和其他不可避免的杂质，对所述加热的钢坯在800～1100℃的精轧温度下以35～80％的总压下率进行一次热轧以提供中间件，对所述中间件在1050～1300℃的温度范围下进行二次加热，对所述二次加热的中间件在(Tnr-120)～Tnr℃的精轧温度下进行二次热轧以提供热轧件，将所述热轧件以1～100℃/s的冷却速度冷却到600℃以下的温度范围，所述二次热轧中(Tnr-120)～Tnr℃的温度范围下的所述中间件的总压下量控制在5～25％。
钢坯一次加热
本发明的制造方法所提供的钢坯的组分对应于前述的奥氏体高锰钢材的钢组分，因此对钢坯的钢组分的说明用前述对奥氏体高锰钢材的钢组分的说明来替代。
对具有前述的钢组分的钢坯可在1050～1300℃的温度范围下进行一次加热。如果一次加热温度低于一定范围，则可能会发生一次热轧中轧制负荷过大或者合金成分不会充分固溶的问题，故本发明可以将一次加热温度范围的下限限制为1050℃。另一方面，如果一次加热温度超出一定范围，则由于晶粒过度生长，强度会下降，或者由于加热到超出钢材的固相线温度，钢材的热轧性可能会变差，故本发明可以将钢坯一次加热温度范围的上限限制为1300℃。
一次热轧
一次热轧工艺包含粗轧工艺和精轧工艺，一次加热的钢坯在一次热轧中完成成形轧制，从而可以提供为中间件。一次热轧的总压下率可为35～80％，一次热轧的精轧优选在800～1100℃的温度范围下进行。如果一次热轧的精轧温度低于一定范围，则轧制载荷增加所导致的过度的轧制负荷可能会成问题，而如果一次热轧的精轧温度超出一定范围，则晶粒生长得粗大，无法获得目标强度。
中间件一次加热
为了在加热炉中装入中间件，根据中间件的厚度，可以将中间件切割成适当长度，优选可以将中间件切割成1500～4000mm的长度。如果中间件的长度小于1500mm，则加热炉内的跟踪(tracking)有些困难，而如果中间件的长度超出4000mm，则可能会沿长度方向产生弯曲。
对中间件可在1050～1300℃的温度范围下进行二次加热。如果二次加热温度低于一定范围，则可能会发生二次热轧中轧制负荷过大的问题，或者可能会发生合金成分不会充分固溶的问题，故本发明可以将二次加热温度范围的下限限制为1050℃。另一方面，如果二次加热温度超出一定范围，则由于晶粒过度生长，强度会下降，或者由于加热到超出钢材的固相线温度，钢材的热轧性可能会变差，故本发明可以将中间件二次加热温度范围的上限限制为1300℃。
二次热轧
二次热轧工艺包含粗轧工艺和精轧工艺，二次再加热的中间件可通过二次热轧提供为中间件。此时，精轧优选在(Tnr-120)～Tnr℃的温度范围下进行，其中Tnr可由下述式1导出。
[式1]
Tnr(℃)＝840+150*C+2.5*Mn+3.5*Cr-50*Si
其中，C、Mn、Cr和Si表示各成分的重量％。
如果二次热轧的精轧温度小于(Tnr-120)℃，则强度会急剧升高，冲击韧性趋于变差，而如果二次热轧的精轧温度超出Tnr℃，则由于晶粒生长，强度可能会下降，故本发明可以将二次热轧的精轧温度限制在(Tnr-120)～Tnr℃的范围。
另外，本申请发明可以将二次热轧中(Tnr-120)～Tnr℃的温度范围下的中间件的总压下量控制在5～25％。如果(Tnr-120)～Tnr℃的温度范围下的中间件的总压下量小于5％，则无法达到所需的形状矫正效果，而如果(Tnr-120)～Tnr℃的温度范围下的中间件的总压下量超出25％，则由于过度压下，冲击韧性可能会下降。
冷却
二次热轧的热轧件可以以1～100℃/s的冷却速度加快冷却到600℃以下的冷却停止温度。如果冷却速度小于一定范围，则由于冷却途中在晶界析出的碳化物，钢材的延性降低以及由此导致的耐磨性变差会成问题，因此本发明可以将热轧件的冷却速度限制为1℃/s以上。优选的冷却速度的下限可为10℃/s，冷却方式可以是加快冷却。然而，冷却速度越快，对碳化物析出抑制效果越有利，但是考虑到常规冷却中超过100℃/s的冷却速度对于设备特性而言很难实现，本发明可以将冷却速度的上限限制为100℃/s。
另外，即使用10℃/s以上的冷却速度来冷却热轧件，如果高温度下停止冷却，则碳化物生成和生长的可能性高，因此本发明可以将冷却停止温度限制为600℃以下。
如此制造的奥氏体高锰钢材包含95面积％以上的奥氏体，可以具有350MPa以上的屈服强度、700MPa以上的拉伸强度、30％以上的延伸率和-196℃下30J以上(5mm厚度为准)的夏比冲击韧性。
另外，如此制造的奥氏体高锰钢材，其沿钢材的长度方向在2m以内区域钢材上所形成的脊和谷的高度之差最大为10mm以内，因此可以确保优良的形状均匀性。
实施发明的方式
在下文中，将通过实施例对本发明进行更具体的描述。然而，需要注意的是，下述实施例只是意在例示本发明以具体实施，并不意在限制本发明的权利范围。
(实施例)
制作具有下表1的合金组分和250mm的厚度的钢坯。对每个钢坯在1200℃的温度范围下进行一次加热后，在1000℃的精轧温度下以50～60％的总压下率进行一次热轧，从而制造了中间件。对每个中间件按照表2的条件实施二次加热和二次热轧，从而制造了热轧件试样，并对每个试样测量屈服强度、拉伸强度、延伸率、-196℃下的夏比冲击韧性和形状均匀性，并示于下表3中。此时，对于形状均匀性，测量并记载了沿试样的轧制方向在2m区域形成的脊和谷的最大高度差。对于拉伸特性，按照ASTM A370在常温下进行了试验，冲击韧性也是按照相同规格条件加工成厚度为5mm的冲击试样后在-196℃下进行了测量。
【表1】
Figure BDA0003024748790000111
【表2】
Figure BDA0003024748790000112
【表3】
Figure BDA0003024748790000113
如表2和表3所示，对于满足本发明的合金组分和制造工艺的发明例，其确保了本发明要达到的物性和形状均匀性，而对于没有满足本发明的合金组分或制造工艺的比较例，其没有确保本发明要达到的物性或形状均匀性。
上面通过实施例详细描述了本发明，但是也可以采用不同形式的实施例。因此，权利要求书的技术思想和范围不限于实施例。

Claims (5)

1.一种形状优良的超低温用奥氏体高锰钢材，其特征在于，
以重量％计，所述钢材包含C：0.2～0.5％、Mn：23～28％、Si：0.05～0.5％、P：0.03％以下、S：0.005％以下、Al：0.5％以下、Cr：2.5～4.5％、B：0.0005～0.01％、余量的Fe和其他不可避免的杂质，
作为微细组织包含95面积％以上的奥氏体，
以5mm厚度为准，-196℃的夏比冲击韧性为30J以上，
沿轧制方向形成在2m以内区域的脊和谷的最大高度之差为10mm以内。
2.根据权利要求1所述的形状优良的超低温用奥氏体高锰钢材，其特征在于，
所述奥氏体的晶粒度为5～150μm。
3.根据权利要求1所述的形状优良的超低温用奥氏体高锰钢材，其特征在于，
所述钢材的屈服强度为350MPa以上，拉伸强度为700MPa以上，延伸率为30％以上。
4.一种形状优良的超低温用奥氏体高锰钢材的制造方法，其特征在于，
对钢坯在1050～1300℃的温度范围下进行一次加热，以重量％计，所述钢坯包含C：0.2～0.5％、Mn：23～28％、Si：0.05～0.5％、P：0.03％以下、S：0.005％以下、Al：0.5％以下、Cr：2.5～4.5％、B：0.0005～0.01％、余量的Fe和其他不可避免的杂质，
对所述加热的钢坯在800～1100℃的精轧温度下以35～80％的总压下率进行一次热轧以提供中间件，
对所述中间件在1050～1300℃的温度范围下进行二次加热，
对所述二次加热的中间件在(Tnr-120)～Tnr℃的精轧温度下进行二次热轧以提供热轧件，
将所述热轧件以1～100℃/s的冷却速度冷却到600℃以下的温度范围，
所述二次热轧中(Tnr-120)～Tnr℃的温度范围下的所述中间件的总压下量为5～25％。
5.根据权利要求4所述的形状优良的超低温用奥氏体高锰钢材的制造方法，其特征在于，
所述冷却结束的热轧件沿轧制方向形成在2m以内区域的脊和谷的最大高度之差为10mm以内。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4249621A4 (en) * 2021-02-08 2024-06-05 Jfe Steel Corp STEEL MATERIAL AND PRODUCTION METHOD THEREOF, AND TANK AND PRODUCTION METHOD THEREFOR
WO2023121221A1 (ko) * 2021-12-21 2023-06-29 주식회사 포스코 용접 열영향부 초저온 인성이 우수한 오스테나이트계 강재 및 그 제조방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007126715A (ja) * 2005-11-04 2007-05-24 Sumitomo Metal Ind Ltd 高Ｍｎ鋼材及びその製造方法
CN107620010A (zh) * 2017-10-18 2018-01-23 舞阳钢铁有限责任公司 一种低屈强比高韧性高锰钢板及其生产方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR940007374B1 (ko) 1992-07-24 1994-08-16 포항종합제철 주식회사 성형성, 강도 및 용접성이 우수한 오스테나이트계 고 망간강과 그 제조방법
US10655196B2 (en) * 2011-12-27 2020-05-19 Posco Austenitic steel having excellent machinability and ultra-low temperature toughness in weld heat-affected zone, and method of manufacturing the same
KR101344640B1 (ko) * 2012-01-31 2013-12-26 현대제철 주식회사 고강도 강판 및 그 제조 방법
WO2017111510A1 (ko) * 2015-12-23 2017-06-29 주식회사 포스코 열간 가공성이 우수한 비자성 강재 및 그 제조방법
CN106222554A (zh) * 2016-08-23 2016-12-14 南京钢铁股份有限公司 一种经济型超低温用钢及其制备方法
KR101940874B1 (ko) * 2016-12-22 2019-01-21 주식회사 포스코 저온인성 및 항복강도가 우수한 고 망간 강 및 제조 방법
KR101899692B1 (ko) * 2016-12-23 2018-09-17 주식회사 포스코 극저온용 오스테나이트계 고 망간 강 및 제조방법
CN107177786B (zh) * 2017-05-19 2018-12-21 东北大学 一种lng储罐用高锰中厚板的设计及其制造方法
CN107881432A (zh) * 2017-10-13 2018-04-06 舞阳钢铁有限责任公司 低成本超低温压力容器用钢板及其生产方法
CN108570541B (zh) * 2018-05-14 2020-07-10 东北大学 一种lng储罐用高锰中厚板的高温热处理方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007126715A (ja) * 2005-11-04 2007-05-24 Sumitomo Metal Ind Ltd 高Ｍｎ鋼材及びその製造方法
CN107620010A (zh) * 2017-10-18 2018-01-23 舞阳钢铁有限责任公司 一种低屈强比高韧性高锰钢板及其生产方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
昆明工学院: "《加热炉》", 30 June 1983, 冶金工业出版社 *
王生朝: "《中厚板生产实用技术》", 30 June 2009, 冶金工业出版社 *

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