CN116732437A - 抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及奥氏体不锈钢技术领域，尤其是涉及一种抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢及其制备方法和应用。抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢，包括按质量百分比计：C 0.02％～0.06％、Si 0.4％～0.6％、Mn 1.0％～20.0％、Ni6.0％～14.0％、Cr 18％～20％、P≤0.045％、S≤0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质；Ni和Mn的质量分数满足：12％≤(Ni+Mn/2)≤16％。本发明通过调整不锈钢材料中的Ni、Mn合金元素的含量，改善不锈钢的耐蚀性，力学性能稳定、抗敏化、耐应力腐蚀性能优异，能够满足相关工程对材料耐蚀性和服役可靠性的更高要求，具有重要的工程实用价值和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及奥氏体不锈钢技术领域，尤其是涉及一种抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢及其制备方法和应用。
背景技术
不锈钢凭借其良好的耐腐蚀性、焊接性、抗辐照性以及优良的综合力学性能而被广泛应用于核电厂、石油化工以及海洋工程等尖端制造领域。然而，由于不锈钢合金元素的复杂化，这对其焊接性提出了很高的要求，局部焊接的不稳定性极易引起组织结构异常-碳化物晶界析出(敏化)，又由于这些不锈钢设备长期处于苛刻的服役环境中(如高温、高氯离子浓度等)，在应力、环境以及温度等因素共同作用下，局部晶界析出相的存在会导致不锈钢发生严重的晶间腐蚀，极易引发沿晶应力腐蚀开裂等失效问题，成为设备安全建设和运行的关键制约因素之一。
现有的提高不锈钢的抗敏化性能的方法通常是降低C含量来实现的，通过在冷热加工以及热处理等过程中控制C含量，防止铬碳化合物的析出，从而降低晶间敏化的可能性。而C含量的降低会导致不锈钢力学性能的下降，因此，通过这种方法提高不锈钢的抗敏化性能具有一定的局限性，同时这种方法不能有效的降低不锈钢氢脆、应力腐蚀的风险。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢，以解决现有技术中存在的不锈钢的抗敏化性能和耐应力腐蚀性能不能满足使用需求等技术问题。
本发明的另一目的在于提供上述抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢的制备方法。
本发明的又一目的在于提供抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢在制备抗敏化和耐应力腐蚀的制件中的应用。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢，包括按质量百分比计的如下组分：
C 0.02％～0.06％、Si 0.4％～0.6％、Mn 1.0％～20.0％、Ni 6.0％～14.0％、Cr18％～20％、P≤0.045％、S≤0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质；
其中，Ni和Mn的质量分数满足：12％≤(Ni+Mn/2)≤16％。
在本发明的具体实施方式中，所述抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢，包括按质量百分比计的如下组分：
C 0.04％～0.06％、Si 0.5％～0.6％、Mn 1.0％～20.0％、Ni 6.0％～14.0％、Cr18％～19％、P≤0.02％、S≤0.02％，余量为Fe和不可避免的杂质。
在本发明的具体实施方式中，所述抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢，包括按质量百分比计的如下组分：
C 0.05％～0.06％、Si 0.5％～0.55％、Mn 1.0％～20.0％、Ni 6.0％～14.0％、Cr 18％～18.5％、P≤0.015％、S≤0.02％，余量为Fe和不可避免的杂质。
在本发明的具体实施方式中，所述抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢的抗拉强度≥600MPa，屈服强度≥300MPa，延伸率≥40％。
在本发明的具体实施方式中，所述抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢在650℃敏化2h后的晶间腐蚀敏感度DOS值≤14％；在-1200mV充氢模拟海水条件下应力腐蚀敏感性≤15％。
本发明还提供了上述任意一种所述抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢的制备方法，包括如下步骤：
按合金成分配比进行冶炼、浇铸得到铸锭；然后对所述铸锭进行锻造、均质化处理，然后进行轧制。
本发明还提供了一种调控不锈钢的抗敏化和耐应力腐蚀性能的方法，包括如下步骤：
调控不锈钢的配方中Ni和Mn的含量，使Ni和Mn的质量分数分别为6.0％～14.0％和1.0％～20.0％，且满足：12％≤(Ni+Mn/2)≤16％。
在本发明的具体实施方式中，所述不锈钢中，还包括按质量百分比计的如下组分：
C 0.02％～0.06％、Si 0.4％～0.6％、Cr 18％～20％、P≤0.045％、S≤0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明还提供了上述任意一种所述抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢在制备抗敏化和耐应力腐蚀的制件中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明通过调整不锈钢材料中的Ni、Mn合金元素的含量，改善不锈钢的耐蚀性，具有综合力学性能稳定、抗敏化、耐应力腐蚀和耐常规环境腐蚀的综合性能；
(2)本发明的不锈钢的屈服强度在300Mpa以上，抗拉强度在600Mpa以上，延伸率在40％以上，其力学性能满足GB/T4237-2007的规定，其晶间腐蚀敏化性相比较对照钢可降低50％以上，应力腐蚀敏感性相比较对照钢可降低50％以上；
(3)本发明的不锈钢综合性能优异，能够满足相关工程对材料耐蚀性和服役可靠性的更高要求，具有重要的工程实用价值和经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1提供的不锈钢的EBSD分析结果，分别为IPF图和相结构图；
图2为本发明实施例2提供的不锈钢的EBSD分析结果，分别为IPF图和相结构图；
图3为本发明实施例3提供的不锈钢的EBSD分析结果，分别为IPF图和相结构图；
图4为本发明实施例4提供的不锈钢的EBSD分析结果，分别为IPF图和相结构图；
图5为本发明对比例1提供的不锈钢的EBSD分析结果，分别为IPF图和相结构图；
图6为本发明对比例2提供的不锈钢的EBSD分析结果，分别为IPF图和相结构图；
图7为本发明对比例3提供的不锈钢的EBSD分析结果，分别为IPF图和相结构图；
图8为本发明对比例4提供的不锈钢的EBSD分析结果，分别为IPF图和相结构图；
图9为本发明实施例1～4和对比例1～4的不锈钢的应力/晶间腐蚀敏感性对比图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
在传统不锈钢的基础上，通过微量的合金化调控，获得一种经济有效的抗敏化、耐应力腐蚀奥氏体不锈钢的制备方法，将有效的提升不锈钢服役寿命，这对提升结构或工程的可靠性和耐久性具有重大意义。
基于此，本发明提供了一种抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢，包括按质量百分比计的如下组分：
C 0.02％～0.06％、Si 0.4％～0.6％、Mn 1.0％～20.0％、Ni 6.0％～14.0％、Cr18％～20％、P≤0.045％、S≤0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质；
其中，Ni和Mn的质量分数满足：12％≤(Ni+Mn/2)≤16％。
本发明通过Ni、Mn复合调控的方法，提供了一种兼具抗敏化和耐应力腐蚀性能的奥氏体不锈钢，具有重要的工程实用价值。
Ni和Mn是本发明中用于调控抗敏化和耐应力腐蚀的元素，Ni能改变钢的晶体结构，Mn对钢强度及其韧性具有良好的作用；具体的，Ni元素可在不锈钢中形成奥氏体晶体结构，从而改善可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢的属性；Mn能使钢的组织均匀、细化，避免了碳化物聚集，从而有效的避免了晶间碳化物的析出。采用Ni和Mn复合，Ni元素含量在6％～14％范围内，Mn元素含量在1％～20％范围内，并使Ni和Mn的成分关系满足12％≤(Ni+Mn/2)≤16％，从而进一步通过控制相稳定性，提高其耐应力腐蚀能力。
C是钢中最基本的元素，其是固溶强化保证强度和形成奥氏体组织的最常用合金元素，但碳含量增加会导致不锈钢脆化。因此，本发明采用0.02％～0.06％的碳元素，配合前述Ni、Mn含量，兼顾保证不锈钢的抗拉强度和屈服强度以及抗敏化和耐应力腐蚀性能。
Si在钢中具有固溶强化的作用，硅能显著提高弹性极限，屈服点和抗拉强度，还可以提高不锈钢在浓酸环境和高度氧化环境中的耐蚀性能，能有效改善耐蚀性。因此，本发明中Si元素的含量控制在0.4％～0.6％范围内，以兼顾保证耐蚀性能和强度需求。
Cr是不锈钢的重要元素之一，Cr与氧结合能生成耐腐蚀的Cr2O3钝化膜，Cr含量的增加可提高钢的钝化膜修复能力，但Cr含量过高会导致相结构稳定性破坏，同时还会导致钢成本大幅提升，不利于经济效益。因此，本发明的Cr含量控制在18％～20％范围内，以兼顾保证钝化膜的修复能力、奥氏体稳定性和经济效益。
此外，P、S的控制也十分重要，P易形成严重的偏析，P含量过高会影响材料的机械性能与焊接性，所以磷含量应控制在0.045％以下。添加S易形成MnS等危险夹杂物。因此需要将钢中的P、S尽量控制在较低的范围内。
如在不同实施方式中，本发明的抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢中，各元素的含量按质量百分比计可分别示例性的如下：
C的含量可以为0.02％、0.025％、0.03％、0.035％、0.04％、0.045％、0.05％、0.055％、0.06％或其中任意两者组成的范围；
Si的含量可以为0.4％、0.42％、0.45％、0.48％、0.5％、0.52％、0.55％、0.58％、0.6％或其中任意两者组成的范围；
Mn的含量可以为1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％或其中任意两者组成的范围；
Ni的含量可以为6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％、10％、10.5％、11％、11.5％、12％、12.5％、13％、13.5％、14％或其中任意两者组成的范围；
Cr的含量可以为18％、18.2％、18.5％、18.8％、19％、19.2％、19.5％、19.8％、20％或其中任意两者组成的范围；
P的含量可以≤0.045％、≤0.040％、≤0.035％、≤0.030％、≤0.025％、≤0.020％、≤0.015％、≤0.010％或其中任意两个上限值组成的范围；
S的含量可以为≤0.03％、≤0.025％、≤0.02％、≤0.015％、≤0.01％或其中任意两个上限值组成的范围。
在本发明的具体实施方式中，所述抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢，包括按质量百分比计的如下组分：
C 0.04％～0.06％、Si 0.5％～0.6％、Mn 1.0％～20.0％、Ni 6.0％～14.0％、Cr18％～19％、P≤0.02％、S≤0.02％，余量为Fe和不可避免的杂质。
在本发明的具体实施方式中，所述抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢，包括按质量百分比计的如下组分：
C 0.05％～0.06％、Si 0.5％～0.55％、Mn 1.0％～20.0％、Ni 6.0％～14.0％、Cr 18％～18.5％、P≤0.015％、S≤0.02％，余量为Fe和不可避免的杂质。
在本发明的具体实施方式中，所述抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢，包括按质量百分比计的如下组分：
C 0.05％～0.06％、Si 0.5％～0.55％、Mn 1.0％～16.0％、Ni 7.0％～14.0％、Cr 18％～18.5％、P≤0.015％、S≤0.02％，余量为Fe和不可避免的杂质。
在本发明的具体实施方式中，所述抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢，包括按质量百分比计的如下组分：
C 0.05％～0.06％、Si 0.5％～0.55％、Mn 6.0％～10.0％、Ni 7.0％～10.0％、Cr 18％～18.5％、P≤0.015％、S≤0.02％，余量为Fe和不可避免的杂质。
在本发明的另一具体实施方式中，所述抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢，包括按质量百分比计的如下组分：
C 0.05％～0.06％、Si 0.5％～0.55％、Mn 1.0％～5.0％、Ni 11.0％～14.0％、Cr 18％～18.5％、P≤0.015％、S≤0.02％，余量为Fe和不可避免的杂质。
在本发明的具体实施方式中，所述抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢的抗拉强度≥600MPa，屈服强度≥300MPa，延伸率≥40％。
如在不同实施方式中，所述抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢的抗拉强度可≥600MPa、≥650MPa、≥700MPa、≥750MPa、≥800MPa、≥820MPa或介于其中任意两个下限值组成的范围；所述抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢的屈服强度可≥300MPa、≥330MPa、≥350MPa、≥370MPa、≥400MPa、≥420MPa、≥430MPa或介于其中任意两个下限值组成的范围；所述抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢的延伸率可≥40％、≥42％、≥45％、≥48％、≥50％、≥52％或介于其中任意两个下限值组成的范围。
在本发明的具体实施方式中，所述抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢在650℃敏化2h后的晶间腐蚀敏感度DOS值≤14％；在-1200mV充氢模拟海水条件下应力腐蚀敏感性≤15％。
如在不同实施方式中，采用电化学再活化法(EPR)测量奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感度DOS，所述抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢的晶间腐蚀敏感度DOS值可≤14％、≤13.5％、≤13％、≤12.5％、≤12％、≤11.5％、≤11％、≤10.5％、≤10％、≤9.5％、≤9％或介于其中任意两个上限值组成的范围。在-1200mV充氢模拟海水条件下应力腐蚀敏感性可≤15％、≤14.5％、≤14％、≤13.5％、≤13％、≤12.5％、≤12％、≤11.5％、≤11％或介于其中任意两个上限值组成的范围。
本发明的奥氏体不锈钢，通过各组分的协同配合，具有优异的抗敏化性能和耐应力腐蚀性能，其晶间腐蚀敏化性相比较传统不锈钢可降低50％以上，应力腐蚀敏感性相比较传统不锈钢可降低50％以上。
本发明还提供了上述任意一种所述抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢的制备方法，包括如下步骤：
按合金成分配比进行冶炼、浇铸得到铸锭；然后对所述铸锭进行锻造、均质化处理，然后进行轧制。
在本发明的具体实施方式中，所述冶炼包括氩氧精炼、电弧精炼和真空精炼中的至少一种。
在实际操作中，所述冶炼的条件可根据常规操作进行调整。
在本发明的具体实施方式中，所述锻造中，初锻温度为1100～1200℃，终锻温度为800～900℃。
如在不同实施方式中，所述锻造中，初段温度可以示例性的为1100℃、1120℃、1150℃、1180℃、1200℃或其中任意两者组成的范围；终锻温度可以为800℃、820℃、850℃、880℃、900℃或其中任意两者组成的范围。
在本发明的具体实施方式中，所述轧制包括冷轧和/或热轧。进一步地，所述轧制中，最终轧制后的加工率为40％～60％。
具体轧制的方式可根据实际需求进行调整。如在不同实施方式中，最终轧制后的加工率可以示例性的为40％、45％、50％、55％、60％或其中任意两者组成的范围。
在本发明的具体实施方式中，当所述轧制为热轧时，开轧温度为1000～1050℃，终轧温度为850～900℃。
如在不同实施方式中，当采用热轧的方式时，开轧温度可以示例性的为1000℃、1010℃、1020℃、1030℃、1040℃、1050℃或其中任意两者组成的范围；终轧温度可以示例性的为850℃、860℃、870℃、880℃、890℃、900℃或其中任意两者组成的范围。
在本发明的具体实施方式中，当所述轧制为冷轧时，还包括退火处理。
本发明还提供了一种调控不锈钢的抗敏化和耐应力腐蚀性能的方法，包括如下步骤：
调控不锈钢的配方中Ni和Mn的含量，使Ni和Mn的质量分数分别为6.0％～14.0％和1.0％～20.0％，且满足：12％≤(Ni+Mn/2)≤16％。
在本发明的具体实施方式中，所述不锈钢中，还包括按质量百分比计的如下组分：
C 0.02％～0.06％、Si 0.4％～0.6％、Cr 18％～20％、P≤0.045％、S≤0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明还提供了上述任意一种所述抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢在制备抗敏化和耐应力腐蚀的制件中的应用。
其中，制得的抗敏化和耐应力腐蚀的制件可用于服役环境苛刻(如高温、高氯离子浓度等)，有利于提升结构或工程的可靠性和耐久性。
实施例1
本实施例提供了一种抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢，包括按质量百分数计的如下组分：C 0.06％、Si 0.536％、Mn 7.98％、Ni 8.02％、Cr 18.0％、P 0.011％、S 0.017％，其余为Fe和不可避免的杂质。
其中，Ni和Mn的质量分数满足：Ni+Mn/2＝12.01％
具体制备方法可以如下：
(1)通过真空感应炉，按照上述化学成分进行冶炼得到100kg级铸坯。
(2)将铸坯在始锻温度1150℃，终锻温度850℃下锻造成板状钢坯。
(3)将板状钢坯在1050℃下进行热轧经过3次下压后，保证加工率为50％。
实施例2
本实施例提供了一种抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢，包括按质量百分数计的如下组分：C 0.06％、Si 0.511％、Mn 1.05％、P 0.008％、S 0.015％、Ni 13.74％、Cr 18.02％，其余为Fe和不可避免的杂质。
其中，Ni和Mn的质量分数满足：Ni+Mn/2＝14.265％
具体制备方法参考实施例1。
实施例3
本实施例提供了一种抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢，包括按质量百分数计的如下组分：C 0.06％、Si 0.533％、Mn 15.98％、P 0.009％、S 0.016％、Ni 8.00％、Cr 18.01％，其余为Fe和不可避免的杂质。
其中，Ni和Mn的质量分数满足：Ni+Mn/2＝15.99％
具体制备方法参考实施例1。
实施例4
本实施例提供了一种抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢，包括按质量百分数计的如下组分：C 0.06％、Si 0.54％、Mn 19.78％、P 0.008％、S 0.015％、Ni 6.00％、Cr 18.03％，其余为Fe和不可避免的杂质。
其中，Ni和Mn的质量分数满足：Ni+Mn/2＝15.89％
具体制备方法参考实施例1。
对比例1
商用的304奥氏体不锈钢(C 0.06％、Si 0.511％、Mn 1.07％、P 0.008％、S0.011％、Ni 8.00％、Cr 18.07％余量为Fe)作为对比例1。
其中，Ni和Mn的质量分数满足：Ni+Mn/2＝8.535％。
对比例2
对比例2参考实施例1的不锈钢及其制备方法，区别在于：不锈钢的化学组成不同。
对比例2的不锈钢的化学组成包括按质量百分数计的如下组分：C0.06％、Si0.536％、Mn 8.43％、Ni 4.50％、Cr 18.02％、P 0.011％、S 0.017％，其余为Fe和不可避免的杂质。
其中，Ni和Mn的质量分数满足：Ni+Mn/2＝8.715％。
对比例3
对比例3参考实施例1的不锈钢及其制备方法，区别在于：不锈钢的化学组成不同。
对比例3的不锈钢的化学组成包括按质量百分数计的如下组分：C0.06％、Si0.517％、Mn 4.23％、Ni 8.07％、Cr 17.92％、P 0.011％、S 0.017％，其余为Fe和不可避免的杂质。
其中，Ni和Mn的质量分数满足：Ni+Mn/2＝10.185％。
对比例4
对比例4参考实施例1的不锈钢及其制备方法，区别在于：不锈钢的化学组成不同。
对比例4的不锈钢的化学组成包括按质量百分数计的如下组分：C0.061％、Si0.533％、Mn 18.36％、Ni 8.11％、Cr 17.91％、P 0.011％、S 0.017％，其余为Fe和不可避免的杂质。
其中，Ni和Mn的质量分数满足：Ni+Mn/2＝17.29％。
实验例1
不同实施例和对比例得到的不锈钢的力学性能如表3所示。
表3不同的不锈钢的力学性能测试结果
实验例2
不同实施例和对比例得到的不锈钢的晶间腐蚀敏感性和应力腐蚀敏感性测试结果如表4所示。
测试方法分别参考：
GB/T 29088-2012金属和合金的腐蚀双环电化学动电位再活化测量方法；
GB/T 15970.7-2017金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第7部分：慢应变速率试验。
表4不同的不锈钢的晶间腐蚀敏感性和应力腐蚀敏感性测试结果
| 编号 | 晶间腐蚀敏感性值 | 应力腐蚀敏感性值 |
| 实施例1 | 8.65％ | 11.02％ |
| 实施例2 | 12.61％ | 12.00％ |
| 实施例3 | 9.37％ | 10.72％ |
| 实施例4 | 10.61％ | 15.66％ |
| 对比例1 | 21.99％ | 73.04％ |
| 对比例2 | 25.95％ | 75.49％ |
| 对比例3 | 29.37％ | 73.39％ |
| 对比例4 | 30.33％ | 77.16％ |
进一步地，图1～图8分别为本发明实施例1～4和对比例1～4提供的不锈钢的EBSD分析结果，从结果中可以看出实施例具有更好的奥氏体稳定相，对比例中存在不稳定的铁素体。图9为本发明实施例1～4和对比例1～4的不锈钢的应力/晶间腐蚀敏感性对比图，其中晶间腐蚀敏感性值是采用GB/T 29088-2012金属和合金的腐蚀双环电化学动电位再活化测量方法获得的，具体步骤为将实施例与对比例在650℃敏化2h后进行双环电化学动电位再活化测量测试，然后获得对应的DOS值；应力腐蚀敏感性值是采用GB/T 15970.7-2017金属和合金的腐蚀应力腐蚀试验第7部分：慢应变速率试验中的断面收缩率损失率获得，具体步骤为将实施例与对比例分别在惰性气体和外加-1200mV电位的模拟海水溶液中进行慢应变速率拉伸试验(拉伸速率为10-6s-1)，然后获得对应的应力腐蚀敏感性。从图9中可知，本发明实施例的不锈钢相较于对比例的不锈钢，晶间腐蚀敏感性和应力腐蚀敏感性大幅度下降，以实施例1为例进行说明，实施例1的不锈钢相较于对比例1的不锈钢，其应力腐蚀敏感性降低了83％，晶间腐蚀敏感性降低了60％。对比例1和对比例2的不锈钢属于高风险材料，而本发明实施例的不锈钢属于低风险材料甚至可达到无风险材料的要求，说明了本发明的不锈钢表现出了较好的抗晶间腐蚀性能和耐应力腐蚀性能，这对于工程材料具有重大的应用价值。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢，其特征在于，包括按质量百分比计的如下组分：
C 0.02％～0.06％、Si 0.4％～0.6％、Mn 1.0％～20.0％、Ni 6.0％～14.0％、Cr18％～20％、P≤0.045％、S≤0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质；
其中，Ni和Mn的质量分数满足：12％≤(Ni+Mn/2)≤16％。
2.根据权利要求1所述的抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢，其特征在于，包括按质量百分比计的如下组分：
C 0.04％～0.06％、Si 0.5％～0.6％、Mn 1.0％～20.0％、Ni 6.0％～14.0％、Cr18％～19％、P≤0.02％、S≤0.02％，余量为Fe和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢，其特征在于，包括按质量百分比计的如下组分：
C 0.05％～0.06％、Si 0.5％～0.55％、Mn 1.0％～20.0％、Ni 6.0％～14.0％、Cr18％～18.5％、P≤0.015％、S≤0.02％，余量为Fe和不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢，其特征在于，包括按质量百分比计的如下组分：
C 0.05％～0.06％、Si 0.5％～0.55％、Mn 6.0％～10.0％、Ni 7.0％～10.0％、Cr18％～18.5％、P≤0.015％、S≤0.02％，余量为Fe和不可避免的杂质；
或者，包括按质量百分比计的如下组分：
C 0.05％～0.06％、Si 0.5％～0.55％、Mn 1.0％～5.0％、Ni 11.0％～14.0％、Cr18％～18.5％、P≤0.015％、S≤0.02％，余量为Fe和不可避免的杂质。
5.根据权利要求1所述的抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢，其特征在于，所述抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢的抗拉强度≥600MPa，屈服强度≥300MPa，延伸率≥40％；
优选的，所述抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢的抗拉强度≥700MPa，屈服强度≥370MPa，延伸率≥50％。
6.根据权利要求1所述的抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢，其特征在于，所述抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢在650℃敏化2h后的晶间腐蚀敏感度DOS值≤14％；在-1200mV充氢模拟海水条件下应力腐蚀敏感性≤15％。
7.权利要求1～6任一项所述的抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按合金成分配比进行冶炼、浇铸得到铸锭；然后对所述铸锭进行锻造、均质化处理，然后进行轧制。
8.一种调控不锈钢的抗敏化和耐应力腐蚀性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：
调控不锈钢的配方中Ni和Mn的含量，使Ni和Mn的质量分数分别为6.0％～14.0％和1.0％～20.0％，且满足：12％≤(Ni+Mn/2)≤16％。
9.根据权利要求8所述的调控不锈钢的抗敏化和耐应力腐蚀性能的方法，其特征在于，所述不锈钢中，还包括按质量百分比计的如下组分：
C 0.02％～0.06％、Si 0.4％～0.6％、Cr 18％～20％、P≤0.045％、S≤0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质。
10.权利要求1～6任一项所述的抗敏化和耐应力腐蚀的不锈钢在制备抗敏化和耐应力腐蚀的制件中的应用。
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