CN116694987A - 一种超低温环境下使用的奥氏体不锈钢 - Google Patents
一种超低温环境下使用的奥氏体不锈钢 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116694987A CN116694987A CN202310492926.6A CN202310492926A CN116694987A CN 116694987 A CN116694987 A CN 116694987A CN 202310492926 A CN202310492926 A CN 202310492926A CN 116694987 A CN116694987 A CN 116694987A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- percent
- stainless steel
- austenitic stainless
- less
- temperature
- 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
Links
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 52
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 80
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 52
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 43
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 43
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 42
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 claims description 30
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 18
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 17
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 10
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 7
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 9
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 238000009863 impact test Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 4
- 238000002161 passivation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 7
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 6
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 6
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 6
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 6
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VVTSZOCINPYFDP-UHFFFAOYSA-N [O].[Ar] Chemical compound [O].[Ar] VVTSZOCINPYFDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- OLBVUFHMDRJKTK-UHFFFAOYSA-N [N].[O] Chemical compound [N].[O] OLBVUFHMDRJKTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 3
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910001309 Ferromolybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 2
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000619 316 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWKWDCOTNGQLID-UHFFFAOYSA-N [N].[Ar] Chemical compound [N].[Ar] PWKWDCOTNGQLID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012611 container material Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005262 decarbonization Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002436 steel type Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/004—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr and Ni
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/001—Austenite
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
本发明涉及一种在超低温环境下使用的奥氏体不锈钢，属于超低温压力容器用奥氏体不锈钢技术领域。以质量百分比计含有以下成份：C 0.05～0.08％，Si≤0.75％，Mn≤2.00％，Cr16.00～18.00％，Ni 10.80～14.00％，Mo 2.00～3.00％，N 0.06～0.10％。本发明一种超低温环境下使用的奥氏体不锈钢，Cr含量在16％以上，能够形成致密的钝化膜，并具备良好的室温力学性能和低温冲击性能，‑269℃的夏比冲击试验测得吸收冲击能量KV2≥235J，Ms≤‑254℃，远超SUS316LN，符合用作液氢储罐的需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种奥氏体不锈钢，尤其是一种在超低温环境下使用的奥氏体不锈钢。属于超低温压力容器用奥氏体不锈钢技术领域。
背景技术
决定奥氏体不锈钢能否用于低温压力容器的关键性能为低温韧性。最常用的性能指标为低温冲击吸收能量KV2，美国ASME则采用低温侧膨胀值LE或低温断裂韧性，我国多用KV2。奥氏体不锈钢的KV2随着温度的降低而逐渐降低，并无大幅度的突变，因而不能像铁素体钢那样用系列冲击试验或落锤试验法测定韧脆性转变温度。对于超低温压力容器用奥氏体不锈钢而言，重要的是确定其具体的指标。如EN 10028-7:2007中规定，奥氏体不锈钢承压板在-196℃时，横向合格指标为≥40J。ASME-2010中规定，当奥氏体不锈钢的设计温度≥-196℃，要求-196℃时的LE不小于0.38，当设计温度＜-196℃时，要求-196℃时的LE不小于0.53。
镍是形成与稳定奥氏体的基本合金元素。碳和氮的奥氏体形成能力的镍当量均为30，是强烈形成奥氏体的元素。但碳在奥氏体不锈钢中的溶解度很低，碳含量的增加还会引发脆相的增多；含氮量的增加能显著提高钢的室温抗拉强度和屈服强度，且并不会显著降低塑性和韧性。但是，氮在奥氏体中的溶解度很低，即使是高氮型奥氏体不锈钢，氮含量也就在0.8％左右，并且需要昂贵的设备。
而镍与铁则能无限互溶。因此，奥氏体化主要还是靠镍。镍含量的增加还可显著降低或消除奥氏体不锈钢在冷加工过程中的马氏体相变。但是，镍的价格很贵，因此，在不增加镍使用量的前提下提高奥氏体不锈钢的低温韧性一直是本领域热切关注的话题。
申请号为CN 106893945 A的发明专利，公开了一种低温奥氏体用不锈钢，该奥氏体不锈钢包含以下以质量计的组份：C 0.08％以下，Si≤0.6～1.2％，Mn≤1.0～1.6％，Cr17.00～20.00％，Ni 10.0～13.00％，Mo 2.00～3.00％，N 0.04～0.12％，其余为铁和不可避免的杂质；杂质中P≤0.040％，S≤0.02％，Sn≤0.015，As≤0.01％，Pb≤0.01％，Sb≤0.01％，且，Sn+As+Pb+Sb≤0.035％。-196℃时，夏比冲击试验数据为99.39J以上。但是该低温奥氏体材料未测得-269℃下的夏比冲击试验数据，而液氢须保存在-252.8℃以下的低温环境，故该专利方案所提供的奥氏体不锈钢能否用作液氢的容器材料尚不明确。
发明内容
本发明要解决上述问题，从而提供了一种超低温环境下使用的奥氏体不锈钢。本发明提供的奥氏体不锈钢，适用于超低温环境，能够用作液氢等液化气的压力容器材料。
本发明解决上述问题的技术方案如下：
一种超低温环境下使用的奥氏体不锈钢，以质量百分比计含有以下成份：C 0.05～0.08％，Si≤0.75％，Mn≤2.00％，Cr 16.00～18.00％，Ni 10.80～14.00％，Mo 2.00～3.00％，N 0.06～0.10％，其余为铁和不可避免的杂质；杂质中P≤0.030％，S≤0.015％。
作为上述技术方案的优选，以质量百分比计含有以下成份：
C 0.05～0.06％，Si≤0.75％，Mn≤2.00％，Cr 16.00～17.00％，Ni 12.00～13.00％，Mo 2.00～3.00％，N 0.06～0.10％，其余为铁和不可避免的杂质；杂质中P≤0.030％，S≤0.015％。
作为上述技术方案的优选，所述不锈钢的奥氏体稳定系数符合以下关系：
Δ＝Ni+0.5*Mn+35*C-0.0833*(Cr+1.5Mo-20)2-12；
式中，Δ为奥氏体稳定系数，Δ≥0；
Ni为镍的质量百分数，Mn为锰的质量百分数，C为碳的质量百分数，Cr为铬的质量百分数，Mo为钼的质量百分数。
作为上述技术方案的优选，所述不锈钢的低温下马氏体自发转变温度符合以下关系：
Ms＝{75*(14.6-Cr)+110*(8.9-Ni)+60*(1.33-Mn)+50*(0.47-Si)+3000*[0.068-(C+N)]-32}/1.8；
式中，Ms为奥氏体向马氏体转变的温度，单位为℃，Ms≤-254℃；
Cr为铬的质量百分数，Ni为镍的质量百分数，Mn为锰的质量百分数，Si为硅的质量百分数，C为碳的质量百分数，N为氮的质量百分数。
作为上述技术方案的优选，所述不锈钢的钢棒试样在经固溶处理后，按GB/T228.1检验，满足以下力学性能：规定非比例延伸强度RP0.2≥280MPa，抗拉强度Rm≥615MPa，断后伸长率A≥50％，断面收缩率Z≥75％。
超低温压力容器用奥氏体不锈钢一般都不需要考虑耐腐蚀性能的问题，因为所盛液体一般为液氮、液氧、液氢或液化天然气等液化气体，这些液化气的腐蚀性都很低。由于需要维持容器内的高压，因此超低温压力容器用奥氏体不锈钢需要有良好的韧性与强度，更重要的是在超低温下的韧性。
随着温度的降低，奥氏体不锈钢在不产生相变的情况下，韧性也会逐渐降低。而当产生马氏体相变时，低温韧性将会变得更低。但奥氏体不锈钢在低温时不一定会产生马氏体相变，也可能在很低的温度时才开始相变。这也是奥氏体不锈钢能用于超低温压力容器的主要原因。
马氏体相是脆性相，其脆性的高低取决于马氏体中过饱和溶解的碳含量，即取决于相变前基体中的碳含量。无论是一般含碳量(C≤0.08％)的奥氏体不锈钢或超低碳(C≤0.03％)不锈钢，由奥氏体相变为马氏体后，马氏体体心立方晶格中碳的过饱和溶解度都不会太高。而且奥氏体不锈钢析出的马氏体的脆性要比碳素钢和低合金钢转变的马氏体的脆性要低得多。
由于奥氏体不锈钢中析出的马氏体相的脆性并不是很高，马氏体相也是逐渐增加的过程，并没有韧性突然大幅度降低的现象。因此，并不是绝对不允许存在马氏体相。而是以在超低的设计温度时仍能保持足够的低温韧性为准。
作为上述技术方案的优选，所述不锈钢的钢棒试样在经固溶处理后，按GB/T 229检验，纵向低温冲击性能满足：试验温度-196℃时，吸收冲击能量KV2≥255J；所述钢棒试样尺寸为10mm*10mm*55mm。
作为上述技术方案的进一步优选，所述不锈钢的钢棒试样在经固溶处理后，按GB/T 229检验，纵向低温冲击性能满足：试验温度-269℃时，吸收冲击能量KV2≥235J；所述钢棒试样尺寸为10mm*10mm*55mm。
作为上述技术方案的优选，检验中，取3个试样平均值；允许有一个试样的冲击冲击吸收能量低于规定值，但不得低于规定值的70％。
作为上述技术方案的优选，所述奥氏体不锈钢是固溶处理的，所述固溶处理的温度为1080～1150℃，保温时间为2h以上。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
本发明一种超低温环境下使用的奥氏体不锈钢属于超低温压力容器用奥氏体不锈钢，是一种控氮型奥氏体不锈钢。该钢Cr含量在16％以上，能够形成致密的钝化膜，并具备良好的室温力学性能和低温冲击性能，-269℃的夏比冲击试验测得吸收冲击能量KV2≥235J，Ms≤-254℃，远超SUS316LN，符合用作液氢储罐的需求。
附图说明
图1是实施例9试棒的金相图；
图2是SUS316LN的金相图。
具体实施方式
本发明是基于著名的316系不锈钢，但316系列主要应用于高温环境，具有良好的高温强度，对海水和工业废气具有良好的耐腐蚀性，能否用于超低温压力容器尚不明确。本发明应用于超低温环境，是在其基础上进一步研究材料的低温韧性而得到的。
以下结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的解释说明。
本发明通过进一步优化确定C、Cr和Ni的含量范围，来提高奥氏体不锈钢在超低温环境下的冲击韧性，同时也提高了其在室温下的力学性能。
现有技术，SUS316LN的化学组成为：
C≤0.03％，Si≤1.00％，Mn≤2.00％，Cr 16.50～18.50％，Ni 10.50～14.50％，Mo 2.00～3.00％，N 0.12～0.22％，其余为铁和不可避免的杂质；杂质中P≤0.045％，S≤0.030％。
而本发明在研究了316系不锈钢材料的低温韧性后，对其配方进行调整，具体方案是：
一种超低温环境下使用的奥氏体不锈钢，以质量百分比计含有以下成份：C 0.05 ～0.08％，Si≤0.75％，Mn≤2.00％，Cr 16.00～18.00％，Ni 10.80～14.00％，Mo 2.00～3.00％，N 0.06～0.10％，其余为铁和不可避免的杂质；杂质中P≤0.030％，S≤0.015％。
更为优选的方案是，C 0.05～0.06％，Cr 16.00～17.00％，Ni 12.00～13.00％，N 0.08～0.10。
更为优选的方案是，C 0.05～0.06％，Cr 18.00％，Ni 13.00％，N 0.08～0.10。
C：0.05～0.08％
碳是奥氏体强烈形成元素，且为固溶强化元素。因此各种钢中都需要有一定量的碳，但不同钢种对碳含量都有特别限定。如轴承钢的碳含量很高，在1％左右。而不锈钢的含碳量一般均较低，因为较高含量的碳会与Cr形成Cr23C6在晶界析出，造成贫铬区，从而影响材料的耐蚀性，因而，316系将C含量限定在0.08％以下，尤其是SUS316LN更是将C含量限定在0.03％以下。不过，如果应用场合是高温，也可以适当增加碳含量，因为高温下碳在不锈钢中的溶解度会更高一些。在本申请中，使用环境是超低温，此时碳的溶解度很低，过剩的碳会在晶间析出，也就是马氏体化，这会降低材料的低温韧性。同时作为压力容器，还需考虑力学性能，故不宜将碳含量控制在0.03％或更低。因此，本申请中，C含量限定为0.05～0.08％，优选为0.05～0.06％，更优选的是在0.05％。
Mn：Mn≤2.00％
锰是奥氏体形成元素，适当添加可以节镍。在熔炼过程中加入Mn有助于脱氧脱硫(生成的MnO、MnS进入炉渣中)。现有技术表明：锰对降低Ms点有良好效果，且一定程度上提高N的溶解度。而本发明人发现：虽然锰对降低Ms点有良好效果，但是随着锰含量的提高，马氏体的生成量也会增多；含氮量的控制和Ms点的控制并非一定要用锰。因此，将锰的含量控制在2.00％以下；并提出了进一步降低锰的含量，如1.00％以下，甚至是0.5％以下，以保证材料在超低温下的韧性。
Si：≤0.75％
硅也有助于脱氧，并且是固溶强化元素，铁素体形成元素。因此硅具有一定的作用，但其含量的提高，马氏体的生成量也会增多，也会影响低温韧性，故限定在≤0.75％较为合理。
Mo：2.00～3.00％
钼是铁素体形成元素，钼能够显著提高材料的耐腐蚀性能。现有技术表明，钼对材料的热强性提高具有显著的作用，发明人研究发现，钼对材料在低温下的力学强度也有明显的增强作用；同时钼的价格很贵，因此控制在2.00～3.00％较为合适。
N：0.06～0.10％
N是强奥氏体形成元素，含氮量的增加能显著提高钢的室温抗拉强度和屈服强度，且并不会显著降低塑性和韧性。但是，氮在奥氏体中的溶解度很低，若要提高奥氏体钢中的含氮量，则需要昂贵的设备来维持冶炼和浇注时的压强。此外，N和Mo的协同作用能显著提高不锈钢的耐腐蚀性能。
Cr：16.00～18.00％
Cr是构成不锈钢的基本组成元素，能促进钝化膜的生成，提高耐腐蚀性能。但Cr是铁素体形成元素，Cr的提升需要更多的镍来形成全奥氏体组织。由于需要满足耐腐蚀、全奥氏体和节镍的3大基本要求，现有技术的奥氏体不锈钢Cr含量一般在17～19％，镍的含量依据Cr的变动而变动，通常也在10％以上(特殊的高锰节镍奥氏体不锈钢除外，高锰可节镍，但高锰不利于低温韧性，前面已限定锰要控制在2.00％以下。)，如SUS316LN将Cr含量限定在17％左右，Ni含量限定在12％左右。
Ni：10.80～14.00％
Ni是形成奥氏体最基本的元素，含量的提升对低温下稳定奥氏体组织具有显著的作用。在奥氏体不锈钢中，随着镍含量的增加，残余铁素体可以完全消除，使马氏体转变温度降低，甚至不出现马氏体相。在奥氏体钢种可能发生马氏体转变的镍含量范围内，随着镍含量的增加，钢的塑性、韧性会提高，具有高镍含量的稳定的铬镍奥氏体不锈钢在极低温度下也有优良的低温韧性。镍含量的增加还可显著降低或消除奥氏体不锈钢在冷加工过程中的马氏体相变。但是，镍的价格很贵，因此本发明将镍含量控制在10.80～14.00％，优选为12.00～13.00％。
奥氏体稳定系数的控制，不锈钢中铁素体形成元素和奥氏体形成元素的含量对奥氏体稳定系数具有重要影响。我们依据如下公式来确定奥氏体稳定系数。
Δ＝Ni+0.5*Mn+35*C-0.0833*(Cr+1.5Mo-20)2-12；
式中，Δ为奥氏体稳定系数，Δ≥0；
Ni为镍的质量百分数，Mn为锰的质量百分数，C为碳的质量百分数，Cr为铬的质量百分数，Mo为钼的质量百分数。
当奥氏体稳定系数⊿＜0时，说明材料在载荷作用下随着内应力的加大有从奥氏体向马氏体转变的趋势；当奥氏体稳定系数⊿≥0时，说明材料的奥氏体组织稳定性较好。
马氏体转变温度的控制，不锈钢中铁素体形成元素和奥氏体形成元素的含量对低温下马氏体转变温度还有重要影响。我们依据如下公式来确定马氏体转变温度。
Ms＝{75*(14.6-Cr)+110*(8.9-Ni)+60*(1.33-Mn)+50*(0.47-Si)+3000*[0.068-(C+N)]-32}/1.8；
式中，Ms为奥氏体向马氏体转变的温度，单位为℃，要求Ms≤-254℃；
Cr为铬的质量百分数，Ni为镍的质量百分数，Mn为锰的质量百分数，Si为硅的质量百分数，C为碳的质量百分数，N为氮的质量百分数。
当Ms＞-254℃时，说明材料在≤-254℃的低温下有从奥氏体相自发向马氏体相转变的趋势，表明材料不适用于液氢的压力容器；当Ms≤-254℃，说明材料的奥氏体组织的低温稳定性较好，在-254℃的低温下，材料组织不会自发的从奥氏体相向马氏体相转变。
试验实例
1)、电炉熔炼：
根据奥氏体不锈钢的化学成分含量以及烧失量配置原材料，以电弧炉将316废钢、低碳铬铁等材料熔化，加入30kg/t的造渣剂石灰进行初炼，用还原剂还原钢水中的氧化金属，再调整钢水中Cr含量高于16％，钢水温度达到1625℃时，钢水出炉；
2)、AOD熔炼：
脱碳：将钢水兑入AOD炉，先进行拉渣，接着根据兑钢成分计算应补加的合金原料，钢水温度保持在1600℃以上；然后进行精炼，初始含碳量控制在1.2％±0.2进行吹氧脱碳，补加25kg/t的造渣剂石灰进行造渣，并控制温度达到1730℃，当碳低于0.07％时进入下一步骤；吹氧脱碳包括三个阶段，第一阶段加入同钢种返回料作为冷却剂，保证熔池温度在1655～1665℃之间，氧氩比或氧氮比为3:1，碳含量降至0.5％以下；第二阶段，补加所炼钢种返回料作为冷却剂，加入钼铁进行合金化，保证熔池最高温度不超过1675℃，氧氩比或氧氮比逐步降至2:1，再降至1:1，碳含量降至0.2％；第三阶段，补加所炼钢种返回料作为冷却剂，保证熔池最高温度不超过1720℃，氧氩比或氧氮比降至1:3，当碳含量降至≤0.07％时进入还原阶段；吹氧流量控制在0.5m3/(m·t)，吹氧压力控制在1.0MPa；
脱氧：向钢水中加入25kg/t硅铁合金进行预还原，当渣中的铬氧化物还原完全后，去除全部预还原渣，重新补加造渣剂，加入5.5Kg/T的强脱氧剂硅铁，进行深脱氧与脱硫，加入钼铁进行合金化，使钼元素达到目标值；该步骤中，造渣剂为石灰和萤石，其中石灰15kg/t，萤石8kg/t；
出钢：对已完成脱氧的钢水进行化学成分分析，必要时添加Ni合金或Cr合金等进行Ni、Cr的含量最终调整，吹入氮氩混合气进行控氮，当氮达到目标值时，温度在1600℃左右，出钢进入LF钢包；该步骤中的钢水温度始终保持在1720℃以下；该步骤中的造渣剂为石灰和萤石，其中石灰20kg/t，萤石6kg/t；
3)、钢包精炼：
利用电极化渣与升温，调温到浇铸温度，底吹氩气，弱搅拌，利用弥散型的氩气泡排除钢水中的非金属夹杂物；
4)、浇铸：
采用下注法，把LF钢包中的钢水浇铸形成钢锭，锭模形状为锥形方锭，小头尺寸为250～290mm，大头尺寸为270～310mm；钢锭空冷后脱模；或者采用连续铸造方式制成连铸方坯，方坯边长为180mm～220mm；
5)、开坯与热轧：
把经过表面处理后钢锭通过锻造设备或初轧机进行开坯；开坯后的方坯进行再加热，热轧成型。或把经过表面处理后连铸方坯再加热，直接热轧成型；
6)、热处理：
热轧产品需经固溶热处理，热处理温度为1080～1150℃，保温时间为2h以上；然后水冷至室温。
实施例1
Δ＝Ni+0.5*Mn+35*C-0.0833*(Cr+1.5Mo-20)2-12
＝10.80+0.5*2.0+35*0.05-0.0833*(16.00+1.5*3.00-20)2-12
＝10.8+1+1.75-0.0833*(16.00+4.5-20)2-12
＝13.55-0.0833*0.25-12
＝13.55-12.02＝1.53＞0
Ms＝{75*(14.6-Cr)+110*(8.9-Ni)+60*(1.33-Mn)+50*(0.47-Si)+3000*[0.068-(C+N)]-32}/1.8
＝{75*(14.6-16.00)+110*(8.9-10.8)+60*(1.33-2.0)+50*(0.47-0.5)+3000*[0.068-(0.05+0.06)]-32}/1.8
＝(-75*1.4-110*1.9-60*0.67-50*0.03-3000*0.042-32)/1.8
＝(-105-209-40.2-1.50-126-32)/1.8
＝-285.39℃≤-254℃
实施例2
Δ＝Ni+0.5*Mn+35*C-0.0833*(Cr+1.5Mo-20)2-12
＝10.80+0.5*1.2+35*0.05-0.0833*(16.00+1.5*3.00-20)2-12
＝10.8+0.6+1.75-0.0833*(16.00+4.5-20)2-12
＝13.15-0.0833*0.25-12
＝13.15-12.02＝1.13＞0
Ms＝{75*(14.6-Cr)+110*(8.9-Ni)+60*(1.33-Mn)+50*(0.47-Si)+3000*[0.068-(C+N)]-32}/1.8
＝{75*(14.6-16.00)+110*(8.9-10.8)+60*(1.33-1.2)+50*(0.47-0.5)+3000*[0.068-(0.05+0.06)]-32}/1.8
＝(-75*1.4-110*1.9+60*0.13-50*0.03-3000*0.042-32)/1.8
＝(-105-209+7.8-1.50-126-32)/1.8
＝-258.72℃≤-254℃
实施例3
Δ＝Ni+0.5*Mn+35*C-0.0833*(Cr+1.5Mo-20)2-12
＝10.8+0.5*1.2+35*0.05-0.0833*(18.00+1.5*3.00-20)2-12
＝10.8+0.6+1.75-0.0833*(18.00+4.5-20)2-12
＝13.15-0.0833*6.25-12
＝13.15-12.52＝0.63＞0
Ms＝{75*(14.6-Cr)+110*(8.9-Ni)+60*(1.33-Mn)+50*(0.47-Si)+3000*[0.068-(C+N)]-32}/1.8
＝{75*(14.6-18.00)+110*(8.9-10.8)+60*(1.33-1.2)+50*(0.47-0.5)+3000*[0.068-(0.05+0.06)]-32}/1.8
＝(-75*3.4-110*1.9+60*0.13-50*0.03-3000*0.042-32)/1.8
＝(-255-209+7.8-1.50-126-32)/1.8
＝-341.8℃≤-254℃
实施例4
Δ＝Ni+0.5*Mn+35*C-0.0833*(Cr+1.5Mo-20)2-12
＝12.0+0.5*1.2+35*0.05-0.0833*(16.00+1.5*3.00-20)2-12
＝12.0+0.6+1.75-0.0833*(16.00+4.5-20)2-12
＝14.35-0.0833*0.25-12
＝14.35-12.02＝2.33＞0
Ms＝{75*(14.6-Cr)+110*(8.9-Ni)+60*(1.33-Mn)+50*(0.47-Si)+3000*[0.068-(C+N)]-32}/1.8
＝{75*(14.6-16.00)+110*(8.9-12.0)+60*(1.33-1.2)+50*(0.47-0.5)+3000*[0.068-(0.05+0.06)]-32}/1.8
＝(-75*1.4-110*3.1+60*0.13-50*0.03-3000*0.042-32)/1.8
＝(-105-341+7.8-1.50-126-32)/1.8
＝-332.05℃≤-254℃
实施例5
Δ＝Ni+0.5*Mn+35*C-0.0833*(Cr+1.5Mo-20)2-12
＝13.0+0.5*1.2+35*0.05-0.0833*(16.00+1.5*3.00-20)2-12
＝13.0+0.6+1.75-0.0833*(16.00+4.5-20)2-12
＝15.35-0.0833*0.25-12
＝15.35-12.02＝3.33＞0
Ms＝{75*(14.6-Cr)+110*(8.9-Ni)+60*(1.33-Mn)+50*(0.47-Si)+3000*[0.068-(C+N)]-32}/1.8
＝{75*(14.6-16.00)+110*(8.9-13.0)+60*(1.33-1.2)+50*(0.47-0.5)+3000*[0.068-(0.05+0.06)]-32}/1.8
＝(-75*1.4-110*4.1+60*0.13-50*0.03-3000*0.042-32)/1.8
＝(-105-451+7.8-1.50-126-32)/1.8
＝-393.16℃≤-254℃
实施例6
Δ＝Ni+0.5*Mn+35*C-0.0833*(Cr+1.5Mo-20)2-12
＝13.0+0.5*1.2+35*0.05-0.0833*(18.00+1.5*3.00-20)2-12
＝13.0+0.6+1.75-0.0833*(18.00+4.5-20)2-12
＝15.35-0.0833*6.25-12
＝15.35-12.52＝2.83＞0
Ms＝{75*(14.6-Cr)+110*(8.9-Ni)+60*(1.33-Mn)+50*(0.47-Si)+3000*[0.068-(C+N)]-32}/1.8
＝{75*(14.6-18.00)+110*(8.9-13.0)+60*(1.33-1.2)+50*(0.47-0.5)+3000*[0.068-(0.05+0.06)]-32}/1.8
＝(-75*3.4-110*4.1+60*0.13-50*0.03-3000*0.042-32)/1.8
＝(-255-451+7.8-1.50-126-32)/1.8
＝-476.5℃≤-254℃
实施例7
Δ＝Ni+0.5*Mn+35*C-0.0833*(Cr+1.5Mo-20)2-12
＝12.0+0.5*1.2+35*0.05-0.0833*(17.00+1.5*3.00-20)2-12
＝12.0+0.6+1.75-0.0833*(17.00+4.5-20)2-12
＝14.35-0.0833*2.25-12
＝14.35-12.18＝2.17＞0
Ms＝{75*(14.6-Cr)+110*(8.9-Ni)+60*(1.33-Mn)+50*(0.47-Si)+3000*[0.068-(C+N)]-32}/1.8
＝{75*(14.6-17.00)+110*(8.9-12.0)+60*(1.33-1.2)+50*(0.47-0.5)+3000*[0.068-(0.05+0.06)]-32}/1.8
＝(-75*2.4-110*3.1+60*0.13-50*0.03-3000*0.042-32)/1.8
＝(-180-341+7.8-1.50-126-32)/1.8
＝-373.72℃≤-254℃
实施例8
Δ＝Ni+0.5*Mn+35*C-0.0833*(Cr+1.5Mo-20)2-12
＝12.0+0.5*1.2+35*0.05-0.0833*(18.00+1.5*3.00-20)2-12
＝12.0+0.6+1.75-0.0833*(18.00+4.5-20)2-12
＝14.35-0.0833*6.25-12
＝14.35-12.52＝1.83＞0
Ms＝{75*(14.6-Cr)+110*(8.9-Ni)+60*(1.33-Mn)+50*(0.47-Si)+3000*[0.068-(C+N)]-32}/1.8
＝{75*(14.6-18.00)+110*(8.9-12.0)+60*(1.33-1.2)+50*(0.47-0.5)+3000*[0.068-(0.05+0.06)]-32}/1.8
＝(-75*3.4-110*3.1+60*0.13-50*0.03-3000*0.042-32)/1.8
＝(-255-341+7.8-1.50-126-32)/1.8
＝-415.38℃≤-254℃
实施例9
Δ＝Ni+0.5*Mn+35*C-0.0833*(Cr+1.5Mo-20)2-12
＝13.0+0.5*1.2+35*0.05-0.0833*(17.00+1.5*3.00-20)2-12
＝13.0+0.6+1.75-0.0833*(17.00+4.5-20)2-12
＝15.35-0.0833*2.25-12
＝15.35-12.18＝3.17＞0
Ms＝{75*(14.6-Cr)+110*(8.9-Ni)+60*(1.33-Mn)+50*(0.47-Si)+3000*[0.068-(C+N)]-32}/1.8
＝{75*(14.6-17.00)+110*(8.9-13.0)+60*(1.33-1.2)+50*(0.47-0.5)+3000*[0.068-(0.05+0.06)]-32}/1.8
＝(-75*2.4-110*4.1+60*0.13-50*0.03-3000*0.042-32)/1.8
＝(-180-451+7.8-1.50-126-32)/1.8
＝-434.83℃≤-254℃
实施例10
Δ＝Ni+0.5*Mn+35*C-0.0833*(Cr+1.5Mo-20)2-12
＝13.0+0.5*1.2+35*0.05-0.0833*(17.00+1.5*3.00-20)2-12
＝13.0+0.6+1.75-0.0833*(17.00+4.5-20)2-12
＝15.35-0.0833*2.25-12
＝15.35-12.18＝3.17＞0
Ms＝{75*(14.6-Cr)+110*(8.9-Ni)+60*(1.33-Mn)+50*(0.47-Si)+3000*[0.068-(C+N)]-32}/1.8
＝{75*(14.6-17.00)+110*(8.9-13.0)+60*(1.33-1.2)+50*(0.47-0.5)+3000*[0.068-(0.05+0.08)]-32}/1.8
＝(-75*2.4-110*4.1+60*0.13-50*0.03-3000*0.062-32)/1.8
＝(-180-451+7.8-1.50-186-32)/1.8
＝-468.16℃≤-254℃
实施例11
Δ＝Ni+0.5*Mn+35*C-0.0833*(Cr+1.5Mo-20)2-12
＝13.0+0.5*1.2+35*0.05-0.0833*(17.00+1.5*3.00-20)2-12
＝13.0+0.6+1.75-0.0833*(17.00+4.5-20)2-12
＝15.35-0.0833*2.25-12
＝15.35-12.18＝3.17＞0
Ms＝{75*(14.6-Cr)+110*(8.9-Ni)+60*(1.33-Mn)+50*(0.47-Si)+3000*[0.068-(C+N)]-32}/1.8
＝{75*(14.6-17.00)+110*(8.9-13.0)+60*(1.33-1.2)+50*(0.47-0.5)+3000*[0.068-(0.06+0.06)]-32}/1.8
＝(-75*2.4-110*4.1+60*0.13-50*0.03-3000*0.052-32)/1.8
＝(-180-451+7.8-1.50-156-32)/1.8
＝-451.50℃≤-254℃
实施例12
Δ＝Ni+0.5*Mn+35*C-0.0833*(Cr+1.5Mo-20)2-12
＝13.0+0.5*1.2+35*0.05-0.0833*(17.00+1.5*3.00-20)2-12
＝13.0+0.6+1.75-0.0833*(17.00+4.5-20)2-12
＝15.35-0.0833*2.25-12
＝15.35-12.18＝3.17＞0
Ms＝{75*(14.6-Cr)+110*(8.9-Ni)+60*(1.33-Mn)+50*(0.47-Si)+3000*[0.068-(C+N)]-32}/1.8
＝{75*(14.6-17.00)+110*(8.9-13.0)+60*(1.33-1.2)+50*(0.47-0.5)+3000*[0.068-(0.06+0.08)]-32}/1.8
＝(-75*2.4-110*4.1+60*0.13-50*0.03-3000*0.072-32)/1.8
＝(-180-451+7.8-1.50-216-32)/1.8
＝-484.83℃≤-254℃
对比例1
注：所述CN106893945A，是指公开号为CN106893945A的专利文献；上述表格中的数据以及后续对其进行的检测数据，是从相关文献获取的平均数值，而非实测数据。
Δ＝Ni+0.5*Mn+35*C-0.0833*(Cr+1.5Mo-20)2-12
＝11.75+0.5*1.24+35*0.05-0.0833*(18.6+1.5*2.34-20)2-12
＝11.75+0.62+1.75-0.0833*(18.60+3.51-20)2-12
＝14.12-0.0833*4.45-12
＝14.12-12.37＝1.75＞0
Ms＝{75*(14.6-Cr)+110*(8.9-Ni)+60*(1.33-Mn)+50*(0.47-Si)+3000*[0.068-(C+N)]-32}/1.8
＝{75*(14.6-18.6)+110*(8.9-11.75)+60*(1.33-1.24)+50*(0.47-0.87)+3000*[0.068-(0.05+0.04)]-32}/1.8
＝(-75*4.0-110*2.85+60*0.09-50*0.4-3000*0.022-32)/1.8
＝(-280-313.5+5.4-20.0-66-32)/1.8
＝-392.27℃≤-254℃
对实施例1～12和对比例1，按GB/T 228.1检验力学性能，按GB/T 229检验低温冲击性能。
表1经固溶处理后钢棒试样室温力学性能
表2经固溶处理YXS31608-LH钢棒低温冲击性能
Claims (10)
1.一种超低温环境下使用的奥氏体不锈钢，其特征在于，以质量百分比计含有以下成份：C 0.05～0.08％，Si≤0.75％，Mn≤2.00％，Cr 16.00～18.00％，Ni 10.80～14.00％，Mo 2.00～3.00％，N 0.06～0.10％，其余为铁和不可避免的杂质；杂质中P≤0.030％，S≤0.015％。
2.根据权利要求1所述的一种超低温环境下使用的奥氏体不锈钢，其特征在于：各物质组份为：C 0.05～0.06％，Cr 16.00～17.00％，Ni 12.00～13.00％。
3.根据权利要求1或2所述的一种超低温环境下使用的奥氏体不锈钢，其特征在于：所述不锈钢的奥氏体稳定系数符合以下关系：
Δ＝Ni+0.5*Mn+35*C-0.0833*(Cr+1.5Mo-20)2-12；
式中，Δ为奥氏体稳定系数，Δ≥0；
Ni为镍的质量百分数，Mn为锰的质量百分数，C为碳的质量百分数，Cr为铬的质量百分数，Mo为钼的质量百分数。
4.根据权利要求1或2所述的一种超低温环境下使用的奥氏体不锈钢，其特征在于：所述不锈钢的低温下马氏体自发转变温度符合以下关系：
Ms＝{75*(14.6-Cr)+110*(8.9-Ni)+60*(1.33-Mn)+50*(0.47-Si)+3000*[0.068-(C+N)]-32}/1.8；
式中，Ms为奥氏体向马氏体转变的温度，单位为℃，Ms≤-254℃；
Cr为铬的质量百分数，Ni为镍的质量百分数，Mn为锰的质量百分数，Si为硅的质量百分数，C为碳的质量百分数，N为氮的质量百分数。
5.根据权利要求1或2所述的一种超低温环境下使用的奥氏体不锈钢，其特征在于：所述不锈钢的钢棒试样在经固溶处理后，按GB/T 228.1检验，满足以下力学性能：规定非比例延伸强度RP0.2≥280MPa，抗拉强度Rm≥615MPa，断后伸长率A≥50％，断面收缩率Z≥75％。
6.根据权利要求1或2所述的一种超低温环境下使用的奥氏体不锈钢，其特征在于：所述不锈钢的钢棒试样在经固溶处理后，按GB/T 229检验，纵向低温冲击性能满足：试验温度-196℃时，吸收冲击能量KV2≥255J；所述钢棒试样尺寸为10mm*10mm*55mm。
7.根据权利要求1或2所述的一种超低温环境下使用的奥氏体不锈钢，其特征在于：所述不锈钢的钢棒试样在经固溶处理后，按GB/T 229检验，纵向低温冲击性能满足：试验温度-269℃时，吸收冲击能量KV2≥235J所述钢棒试样尺寸为10mm*10mm*55mm。
8.根据权利要求6所述的一种超低温环境下使用的奥氏体不锈钢，其特征在于：检验中，取3个试样平均值；允许有一个试样的冲击冲击吸收能量低于规定值，但不得低于规定值的70％。
9.根据权利要求7所述的一种超低温环境下使用的奥氏体不锈钢，其特征在于：检验中，取3个试样平均值；允许有一个试样的冲击冲击吸收能量低于规定值，但不得低于规定值的70％。
10.根据权利要求1或2所述的一种超低温环境下使用的奥氏体不锈钢，其特征在于：所述奥氏体不锈钢是固溶处理的，所述固溶处理的温度为1080～1150℃，保温时间为2h以上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310492926.6A CN116694987A (zh) | 2023-04-28 | 2023-04-28 | 一种超低温环境下使用的奥氏体不锈钢 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310492926.6A CN116694987A (zh) | 2023-04-28 | 2023-04-28 | 一种超低温环境下使用的奥氏体不锈钢 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116694987A true CN116694987A (zh) | 2023-09-05 |
Family
ID=87826689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310492926.6A Pending CN116694987A (zh) | 2023-04-28 | 2023-04-28 | 一种超低温环境下使用的奥氏体不锈钢 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116694987A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104227265A (zh) * | 2014-07-25 | 2014-12-24 | 洛阳双瑞特种合金材料有限公司 | 一种超高强度的全奥氏体不锈钢焊丝 |
| CN106893945A (zh) * | 2017-02-08 | 2017-06-27 | 大通互惠集团有限公司 | 一种低温用奥氏体不锈钢及其铸件和铸件的制造方法 |
| CN107475640A (zh) * | 2017-08-08 | 2017-12-15 | 永兴特种不锈钢股份有限公司 | 一种高持久强度抗蒸汽腐蚀的奥氏体耐热钢的制备方法 |
| CN109554608A (zh) * | 2017-09-25 | 2019-04-02 | 宝钢不锈钢有限公司 | 一种超低温性能优良的奥氏体不锈钢及其制造方法 |
-
2023
- 2023-04-28 CN CN202310492926.6A patent/CN116694987A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104227265A (zh) * | 2014-07-25 | 2014-12-24 | 洛阳双瑞特种合金材料有限公司 | 一种超高强度的全奥氏体不锈钢焊丝 |
| CN106893945A (zh) * | 2017-02-08 | 2017-06-27 | 大通互惠集团有限公司 | 一种低温用奥氏体不锈钢及其铸件和铸件的制造方法 |
| CN107475640A (zh) * | 2017-08-08 | 2017-12-15 | 永兴特种不锈钢股份有限公司 | 一种高持久强度抗蒸汽腐蚀的奥氏体耐热钢的制备方法 |
| CN109554608A (zh) * | 2017-09-25 | 2019-04-02 | 宝钢不锈钢有限公司 | 一种超低温性能优良的奥氏体不锈钢及其制造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20190226068A1 (en) | Process for manufacturing hot-rolled plate, strip or coil made of duplex stainless steel | |
| CN101660099B (zh) | 高强度低合金热轧铁素体贝氏体耐候钢及其生产方法 | |
| CN101346486B9 (zh) | 双相不锈钢 | |
| CN102102163B (zh) | 一种马氏体不锈钢及其制造方法 | |
| CN109207846A (zh) | 一种高耐蚀节镍高氮奥氏体不锈钢 | |
| CN104603313A (zh) | 焊接热影响部ctod特性优异的高张力厚钢及其制造方法 | |
| CN104220617A (zh) | 具有优异的机械加工性并且在焊接热影响区域具有低温韧性的奥氏体钢，及其制造方法 | |
| CN109097680B (zh) | 一种使用50t中频感应炉冶炼制得的高锰高铝无磁钢板的制造方法 | |
| CN113249641B (zh) | 一种100～120mm Q460D特厚高强钢及其制备方法 | |
| EP4089199A1 (en) | Low temperature-resistant hot-rolled h-type steel for 355mpa marine engineering and preparation method therefor | |
| CN106893945B (zh) | 一种低温用奥氏体不锈钢及其铸件和铸件的制造方法 | |
| CN105331905B (zh) | 一种新型无磁不锈钢及其制备方法 | |
| CN110983187A (zh) | 一种新型高强耐候管线钢x80钢板及其生产方法 | |
| CN109852885A (zh) | 一种双相不锈钢及其制备方法 | |
| CN102586683A (zh) | Ni系低温钢及制造方法、液化天然气储罐和运输船用船体 | |
| CN114250421A (zh) | 焊后抗晶间腐蚀和点蚀性能优于316l的高氮奥氏体不锈钢及制造方法 | |
| EP3926057A1 (en) | High-mn steel and method for manufacturing same | |
| CN112522602A (zh) | 一种无铬钼抗h2s腐蚀l360ms螺旋焊管用热轧钢带及其制造方法 | |
| JP5708349B2 (ja) | 溶接熱影響部靭性に優れた鋼材 | |
| KR20150080485A (ko) | 탁월한 내산화성, 우수한 고온 강도 및 우수한 성형성을 갖는 페라이트계 스테인레스 강 | |
| WO2019029533A1 (zh) | 铸钢、铸钢的制备方法及其应用 | |
| CN106521332B (zh) | 一种抗应力导向氢致开裂用钢板及其生产方法 | |
| CN114574762B (zh) | 一种在高废钢比下冶炼的高强韧耐蚀水下采油树阀体用钢及其热处理方法和生产方法 | |
| US4851054A (en) | Method of producing rolled steel having excellent resistance to sulfide stress corrosion cracking | |
| CN116694987A (zh) | 一种超低温环境下使用的奥氏体不锈钢 |
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 |