EA024633B1 - Аустенитная нержавеющая сталь с низким содержанием никеля и ее применение - Google Patents

Аустенитная нержавеющая сталь с низким содержанием никеля и ее применение Download PDF

Info

Publication number
EA024633B1
EA024633B1 EA201290986A EA201290986A EA024633B1 EA 024633 B1 EA024633 B1 EA 024633B1 EA 201290986 A EA201290986 A EA 201290986A EA 201290986 A EA201290986 A EA 201290986A EA 024633 B1 EA024633 B1 EA 024633B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
steel
austenitic stainless
stainless steel
nickel content
content according
Prior art date
Application number
EA201290986A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201290986A1 (ru
Inventor
Юхо Талонен
Теро Таулавуори
Суреш Кодукула
Original Assignee
Отокумпу Оюй
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 Отокумпу Оюй filed Critical Отокумпу Оюй
Publication of EA201290986A1 publication Critical patent/EA201290986A1/ru
Publication of EA024633B1 publication Critical patent/EA024633B1/ru

Links

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
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/005—Manufacture of stainless steel
    • 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
    • C21D6/002—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
    • 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
    • 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
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • 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
    • C22C38/20—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with copper
    • 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
    • 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
    • C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • 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
    • 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
    • C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • 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
    • C22C38/52—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with cobalt
    • 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
    • C22C38/54—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)

Abstract

Изобретение относится к аустенитной нержавеющей стали с низким содержанием никеля, обладающей высокой стойкостью к замедленному трещинообразованию. Изобретение также относится к применению такой стали. Сталь содержит, мас.%: углерод - 0,02-0,15, марганец - 7-15, хром - 14-19, никель - 0,1-4, медь - 0,1-3, азот - 0,05-0,3, а остаток до 100% составляют железо и неизбежные примеси, при этом химический состав стали в пересчете на суммарное содержание углерода и азота (C+N) и измеренная температура Mнаходятся внутри области, ограниченной точками ABCD, которые имеют следующие значения:

Description

Настоящее изобретение относится к аустенитной нержавеющей стали с низким содержанием никеля, обладающей высокой формуемостью и высокой стойкостью к замедленному трещинообразованию по сравнению с марками аустенитной стали с низким содержанием Νί, имеющимися в продаже в настоящее время. Изобретение также относится к применению данной стали для изготовления металлических изделий технологическими способами.
Уровень техники
Значительные колебания цен на никель привели к возрастанию интереса к аустенитным нержавеющим сталям с низким содержанием никеля и не содержащим никеля альтернативам аустенитных нержавеющих сталей, легированных Сг и Νί. Далее в тексте, если не указано обратное, содержание элементов приведено в массовых процентах (мас.%). В целом формуемость легированных марганцем аустенитных нержавеющих сталей серии 200 аналогична формуемости легированных Сг и Νί сталей 300 серии; другие свойства этих сталей также сопоставимы. Однако большинство марок стали, легированной марганцем, в частности стали с особенно низким содержанием никеля, составляющим от 0 до 5%, склонны к замедленному трещинообразованию, что препятствует их применению в тех областях, где требуется проведение тяжелых операций глубокой вытяжки. Другим недостатком доступных в настоящее время марок стали с низким содержанием никеля является пониженное содержание хрома, чтобы обеспечить полностью аустенитную кристаллическую структуру. Например, марки стали с низким содержанием никеля, составляющим приблизительно 1%, обычно содержат только 15% хрома, что снижает их коррозионную стойкость.
Одним из примеров легированной Мп стали с низким содержанием Νί является сталь марки Αί§ί 204 (υΝ§ §20400), которую также можно изготовить в модифицированном варианте путем легирования медью Си. Новый легированный медью материал получил марку §20431 согласно стандарту А§ТМ А240-096 и марку 1.4597 согласно Европейским стандартам (ΕΝ). Такие стали широко применяют в изготовлении бытовой техники, неглубоких кастрюль и сковородок и других потребительских товаров. Однако доступные в настоящее время стали крайне склонны к замедленному трещинообразованию, и поэтому их нельзя использовать в тех применениях, в которых материал подвергают глубокой вытяжке.
В качестве сталей, стойких к замедленному трещинообразованию, были разработаны некоторые марки аустенитной нержавеющей стали с пониженным содержанием никеля. В патенте ОВ 1419736 описана нестабильная аустенитная нержавеющая сталь с низким содержанием С и Ν, обладающая низкой склонностью к замедленному трещинообразованию. Однако минимальное содержание Νί в указанной стали составляет 6,5%, что снижает экономическую эффективность данной стали.
В патентной публикации АО 95/06142 описана аустенитная нержавеющая сталь, которой придана стойкость к замедленному трещинообразованию посредством ограничения содержания С и Ν и регулирования температуры М,|30. характеризующей стабильность аустенита в стали. Однако минимальное содержание никеля в стали, описанной в указанной публикации, составляет 6%, что также экономически неэффективно.
В патенте ЕР 2025770 описана аустенитная нержавеющая сталь с пониженным содержанием никеля, которой придана стойкость к замедленному трещинообразованию посредством регулирования температуры М,|3,0 Однако минимальное содержание никеля в стали, описанной в указанном патенте, составляет 3%, что снижает экономическую эффективность данной стали.
Кроме того, для разработки экономически эффективных альтернатив традиционным маркам сталей, легированных Сг и Νί, было предложено множество сплавов. Однако ни в одном из существующих сплавов не было получено сочетание низкого содержания никеля (приблизительно 1%) и высокой стойкости к замедленному трещинообразованию.
Например, в патенте ЕР 0694626 описана аустенитная нержавеющая сталь, содержащая 1,5-3,5% никеля. Сталь содержит 9-11% марганца, который, однако, может ухудшать качество поверхности и снижать коррозионную стойкость стали. В патенте и§ 6274084 описана аустенитная нержавеющая сталь, содержащая 1-4% никеля. В патенте и§ 3893850 описана не содержащая никеля аустенитная нержавеющая сталь, содержащая минимум 8,06% марганца и не более 0,14% азота. В патенте ЕР 0593158 описана аустенитная нержавеющая сталь, содержащая по меньшей мере 2,5% никеля, которая, таким образом, не обладает оптимальной экономической эффективностью. Кроме того, ни одна из указанных выше сталей не была разработана с целью повышения стойкости к замедленному трещинообразованию, что ограничивает их применение в тех областях, где требуется проведение тяжелых операций формования.
Сущность изобретения
Задача настоящего изобретения состоит в устранении некоторых недостатков предшествующего уровня техники и в обеспечении аустенитной нержавеющей стали с низким содержанием никеля и с существенно более низкой склонностью к замедленному трещинообразованию по сравнению с нержавеющими сталями с низким содержанием никеля, имеющимися в продаже в настоящее время. Стойкость к замедленному трещинообразованию обеспечивают путем тщательного подбора химического состава стали, который обеспечивает оптимальное сочетание стабильности аустенита и содержания углерода и азота. Задача настоящего изобретения также состоит в применении стали в изготовлении металлических
- 1 024633 изделий технологическими способами, при которых может происходить замедленное трещинообразование. Существенные признаки изобретения приведены в прилагаемой формуле изобретения.
Предпочтительный химический состав аустенитной нержавеющей стали по настоящему изобретению приведен ниже, мас.%:
0,02-0,15% С 0,1-2% 5Ϊ 7-15% Мп 14-19% Сг 0,М% Νί 0,1-3% Си 0,05-0,35% Ν, остаток до 100% составляют железо и неизбежные примеси. Сталь по настоящему изобретению необязательно может содержать по меньшей мере один из следующих компонентов: до 3% молибдена (Мо), до 0,5% титана (Τί), до 0,5% ниобия (N6), до 0,5% вольфрама (А), до 0,5% ванадия (V), до 50 част./млн бора (В) и/или до 0,05% алюминия (А1).
Сталь по настоящему изобретению обладает следующими свойствами: предел текучести Кр0>2% более 260 МПа, предел прочности на разрыв Кт более 550 МПа, относительное удлинение до разрушения А80тт более 40%, эквивалентный показатель стойкости к точечной коррозии ЭПСТК (ЭПСТК = %Сг+3,3%Мо+16%Ц), более 17.
При глубокой вытяжке стали по настоящему изобретению достигают коэффициента вытяжки, составляющего по меньшей мере 2,0 или даже выше, без возникновения замедленного трещинообразования. Коэффициент вытяжки определяют как отношение диаметров круглой заготовки, имеющей переменный диаметр, и пуансона с постоянным диаметром, который применяют при проведении операции глубокой вытяжки. Аустенитную нержавеющую сталь по настоящему изобретению можно использовать для изготовления металлических изделий, обладающих стойкостью к замедленному трещинообразованию, с помощью технологических способов, включающих глубокую вытяжку, гибку с вытяжкой, гибку, ротационное выдавливание, гидравлическую вытяжку и/или профилирование листового металла, или любого сочетания указанных технологических способов.
Ниже описано влияние элементов на свойства стали и содержание (мас.%) элементов в аустенитной нержавеющей стали по настоящему изобретению.
Углерод (С) является важным аустенитообразующим элементом и стабилизатором аустенита, что позволяет снижать применение дорогостоящих элементов Νί, Мп и Си. Верхний предел содержания углерода ограничен из-за опасности осаждения карбида, который снижает коррозионную стойкость стали. Поэтому содержание углерода должно составлять менее 0,15%, предпочтительно менее 0,12% и более предпочтительно менее 0,1%. Снижение содержания углерода до низких уровней в результате процесса обезуглероживания экономически невыгодно, и поэтому содержание углерода не должно составлять менее 0,02%. Низкие содержания углерода также приводят к необходимости добавления других дорогостоящих аустенитообразующих элементов и стабилизаторов аустенита.
Кремний (δί) добавляют в нержавеющие стали для раскисления при проведении операций в плавильном цеху; его содержание должно составлять не менее 0,1%. Так как кремний является ферритообразующим элементом, его содержание должно составлять менее 2%, предпочтительно менее 1%.
Марганец (Мп) является ключевым элементом стали по настоящему изобретению; он обеспечивает стабильность аустенитной кристаллической структуры и позволяет понизить концентрацию более дорогостоящего никеля. Кроме того, марганец повышает растворимость азота в стали. Для получения полностью аустенитной и достаточно стабильной кристаллической структуры с по возможности низким содержанием никеля, содержание марганца должно составлять более 7%. Высокое содержание марганца затрудняет процесс обезуглероживания стали, ухудшает качество поверхности и снижает коррозионную стойкость стали. Поэтому содержание марганца должно составлять менее 15%, предпочтительно менее 10%.
Хром (Сг) обеспечивает коррозионную стойкость стали. Хром также стабилизирует аустенитную структуру, и поэтому его добавление важно для предотвращения возникновения явления замедленного трещинообразования. Поэтому минимальное содержание хрома должно составлять 14%. Повышение содержания хрома выше этого уровня позволяет повысить коррозионную стойкость стали. Хром является ферритообразующим элементом. Поэтому повышение содержания хрома приводит к необходимости добавления дорогостоящих аустенитообразующих элементов, Νί и Мп, или требует таких высоких содержаний С и Ν, которые невозможно реализовать на практике. Поэтому содержание хрома должно составлять менее 19%, предпочтительно менее 17,5%.
- 2 024633
Никель (Νί) является аустенитообразующим элементом и сильным стабилизатором аустенита. Однако он является дорогостоящим элементом, и таким образом, для сохранения экономической эффективности верхний предел содержания никеля в стали по настоящему изобретению должен составлять 4%. Предпочтительно для дальнейшего повышения экономической эффективности, содержание никеля должно составлять менее 2%, более предпочтительно 1,2%. Очень низкие содержания никеля могут потребовать добавления других аустенитообразующих элементов и стабилизаторов аустенита в таких высоких концентрациях, которые невозможно реализовать на практике. Поэтому содержание никеля предпочтительно должно составлять более 0,5%, а более предпочтительно более 1%.
Медь (Си) можно применять в качестве более дешевого заменителя никеля как аустенитообразующего элемента и стабилизатора аустенита. Из-за опасности потери ковкости в горячем состоянии, содержание меди не должно превышать 3%. Предпочтительно содержание меди не должно превышать 2,4%.
Азот (Ν) является аустенитообразующим элементом и сильным стабилизатором аустенита. Поэтому добавление азота повышает экономическую эффективность стали по настоящему изобретению за счет снижения применяемых концентраций никеля, меди и марганца. Для обеспечения достаточно низких применяемых концентраций указанных выше легирующих элементов, содержание азота должно составлять по меньшей мере 0,05%, предпочтительно более 0,15%. Высокое содержание азота повышает прочность стали и, таким образом, затрудняет проведение операций формования. Кроме того, с повышением содержания азота возрастает опасность осаждения нитрида. По этим причинам содержание азота не должно превышать 0,35%, предпочтительно содержание азота должно составлять менее 0,28%.
Молибден (Мо) представляет собой необязательный элемент, который можно добавлять для повышения коррозионной стойкости стали. Однако из-за его высокой стоимости содержание Мо в стали должно составлять менее 3%.
Настоящее изобретение описано ниже более подробно со ссылками на следующие чертежи, где: на фиг. 1 представлена диаграмма химического состава стали по настоящему изобретению в координатах суммарного содержания углерода и азота (С+Ν) и измеренной температуры МН30;
на фиг. 2 представлена микроструктура сплава 2 стали по настоящему изобретению, состав которого представлен в табл. 1;
на фиг. 3 представлены чашки, полученные глубокой вытяжкой стали по настоящему изобретению (сплав 1);
на фиг. 4 представлены чашки, полученные глубокой вытяжкой стали по настоящему изобретению (сплав 2);
на фиг. 5 представлены чашки, полученные глубокой вытяжкой традиционной стали, содержащей 1,1% никеля.
В добавление к указанным выше диапазонам содержания отдельных легирующих элементов, сочетание температуры М^о и суммарного содержания углерода и азота (С+Ν) в стали необходимо подобрать таким образом, чтобы оно находилось в пределах области, ограниченной областью АВСИ на фиг. 1. Координаты точек А, В, С и И на фиг. 1 имеют следующие значения:
Точка Мазо, °С С+Ν, %
А -80 0,1
В +7 0,1
С АО 0,40 ϋ -80 0,40
Температура Мд0 означает температуру, при которой при истинно пластической деформации растяжения, составляющей 0,3, образуется 50% мартенсита деформации. Для расчета температуры Мд0 были предложены различные эмпирические формулы. Следует отметить, что ни одна из них не позволяет точно рассчитать температуру М330 для стали по настоящему изобретению с высоким содержанием Мп. Поэтому температуру М330 для стали по настоящему изобретению измеряли экспериментально.
Описание экспериментов
Для испытаний стали по настоящему изобретению произвели несколько мелкосерийных плавок (по 60 кг) легированной Мп аустенитной нержавеющей стали с низким содержанием Νί. Отливки подвергали горячей и холодной прокатке до толщины от 1,2 до 1,5 мм. Содержание никеля в сталях составляло от 1 до 4,5%. В испытания также были включены некоторые типичные марки стали, имеющиеся в продаже, которые, как известно, склонны к замедленному трещинообразованию. Склонность испытуемых материалов к замедленному трещинообразованию исследовали с помощью чашечного теста Свифта (δ\νίΠ сир 1ез1), в котором круглые заготовки различных диаметров подвергали глубокой вытяжке в чашки с помощью цилиндрического пуансона.
Стабильность аустенита в стали, означающую склонность материала к образованию мартенситной фазы при деформации, определяли с помощью экспериментального измерения температуры М330 стали. Образцы для испытаний на растяжение подвергали истинно пластической деформации, составляющей 0,3, при различных постоянных температурах и определяли содержание мартенсита с помощью феррито- 3 024633 скопа, который представляет собой устройство для измерения содержания ферромагнитной фазы в материале. Результаты, полученные с помощью ферритоскопа, пересчитывали в содержание мартенсита путем умножения на калибровочную постоянную 1,7. Значения температуры М430 определяли на основании экспериментальных результатов с помощью регрессионного анализа.
Поскольку экспериментальное определение температуры М430 является трудоемким, для некоторых материалов температуры М430 определяли с применением эмпирической формулы, полученной в результате регрессионного анализа экспериментальных результатов.
Полученные результаты представлены на фиг. 1. Каждая точка на диаграмме обозначает один испытуемый материал. Числами (1,4, 1,6, 1,8, 2,0 и 2,1) рядом с символами указаны значения самого высокого коэффициента вытяжки, который можно достичь при глубокой вытяжке данного материала без возникновения замедленного трещинообразования в течение 2 месяцев после операции глубокой вытяжки. Диагональные линии были проведены на основании экспериментальных данных для лучшей иллюстрации влияния температуры М430 и суммарного содержания углерода и азота (С+Ν) в стали на свойства стали.
Результаты экспериментов ясно показывают, что опасность замедленного трещинообразования зависит от сочетания температуры М430 и суммарного содержания углерода и азота (С+Ν) в стали. Чем ниже температура МН30. содержание углерода и содержание азота, тем меньше опасность образования трещин. Полученная диаграмма, представленная на фиг. 1, была использована для разработки химического состава стали по настоящему изобретению, чтобы при минимальных затратах на исходные материалы достичь требуемой стойкости к замедленному трещинообразованию.
В таблице представлены два типичных химических состава стали по настоящему изобретению и, для сравнения, состав традиционной стали, содержащей 1% Νί, которая поддается замедленному трещинообразованию. Состав сплава 1 лежит внутри области ЛБСЭ на фиг. 1; данный сплав можно подвергнуть глубокой вытяжке до достижения коэффициента вытяжки 2,0 без возникновения замедленного трещинообразования. Состав сплава 2 лежит внутри области ΌΕΡΟ на фиг. 1; данный сплав можно подвергнуть глубокой вытяжке до достижения коэффициента вытяжки 2,1 без возникновения замедленного трещинообразования. Традиционную сталь можно подвергнуть глубокой вытяжке только до достижения коэффициента вытяжки 1,4. На фиг. 3-5 представлены образцы чашек, полученных глубокой вытяжкой сплава 1, сплава 2 и традиционной стали соответственно.
с, % δί, % Мп, % Сг, % ΝΪ, % Си, % Ν, % Мазо, °С
Сплав 1 0,08 0,4 8,9 15,6 1,6 2,2 0,14 -20
Сплав 2 0,10 0,3 9,1 17,0 1,0 2,0 0,23 -47
Традиционная сталь 0,08 0,4 9,0 15,2 1,1 1,7 0,12 23
Другая важная особенность стали по настоящему изобретению состоит в том, что содержание хрома в ней может быть повышено до 17% без опасности образования 5-феррита, как в случае сплава 2. Во избежание образования δ-феррита, присутствие которого может создать проблемы во время горячей прокатки стали, в традиционных сталях с низким содержанием никеля, включающих приблизительно 1% никеля, содержание хрома должно быть ограничено величиной 15%. Более высокое содержание хрома в стали по настоящему изобретению обеспечивает более высокую коррозионную стойкость по сравнению с традиционными сталями. Например, сплав 2 не содержит δ-феррита, несмотря на высокое содержание Сг в нем. Следовательно, сплав 2 можно подвергать горячей прокатке без образования трещин по краям горячих зон. На фиг. 2 представлена полностью аустенитная микроструктура сплава 2 после холодной прокатки.

Claims (11)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Аустенитная нержавеющая сталь с низким содержанием никеля, обладающая высокой стойкостью к замедленному трещинообразованию, отличающаяся тем, что данная сталь содержит, мас.%: углерод - 0,02-0,15, марганец - 7-15, хром - 14-19, никель - 0,1-4, медь - 0,1-3, азот - 0,05-0,35, а остаток до 100% составляют железо и неизбежные примеси, и тем, что при глубокой вытяжке данной стали достигают коэффициента вытяжки, составляющего по меньшей мере 2,0, без возникновения замедленного трещинообразования, а также тем, что сочетание суммарного содержания углерода и азота (С+Ν) в стали и стабильности аустенита, определенной по температуре М,|30 стали, полученной на основании экспериментальных результатов с помощью регрессионного анализа, находится внутри области, ограниченной точками АВСЭ. которые имеют следующие значения:
    Точка
    А
    В
    С ϋ
    1бзо, °с С+Ν, % -80 о,1 +7 0,1 -40 0,40 -80 0,40
  2. 2. Аустенитная нержавеющая сталь с низким содержанием никеля по п.1, отличающаяся тем, что сталь содержит 15-17,5% хрома.
  3. 3. Аустенитная нержавеющая сталь с низким содержанием никеля по п.1 или 2, отличающаяся тем, что сталь содержит 7-10% марганца.
  4. 4. Аустенитная нержавеющая сталь с низким содержанием никеля по пп.1, 2 или 3, отличающаяся тем, что сталь содержит 1-2% никеля.
  5. 5. Аустенитная нержавеющая сталь с низким содержанием никеля по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что сталь содержит 0,1-2,4% меди.
  6. 6. Аустенитная нержавеющая сталь с низким содержанием никеля по п.1, отличающаяся тем, что сталь необязательно содержит по меньшей мере один из следующих компонентов: до 3% молибдена, до 0,5% титана, до 0,5% ниобия, до 0,5% вольфрама, до 0,5% ванадия, до 50 част./млн бора и/или до 0,05% алюминия.
  7. 7. Аустенитная нержавеющая сталь с низким содержанием никеля по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что предел текучести Кр0>2 составляет более 260 МПа, а предел прочности на разрыв Кт составляет более 550 МПа.
  8. 8. Аустенитная нержавеющая сталь с низким содержанием никеля по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что относительное удлинение до разрушения А80тт составляет более 40%.
  9. 9. Аустенитная нержавеющая сталь с низким содержанием никеля по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что эквивалентный показатель стойкости к точечной коррозии (ЭПСТК) составляет более 17.
  10. 10. Аустенитная нержавеющая сталь с низким содержанием никеля по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что при глубокой вытяжке данной стали достигают коэффициента вытяжки, составляющего по меньшей мере 2,0, без возникновения замедленного трещинообразования, и тем, что сочетание суммарного содержания углерода и азота (С+Ν) в стали и стабильности аустенита, определенной по температуре М430 стали, полученной на основании экспериментальных результатов с помощью регрессионного анализа, находится внутри области, ограниченной точками ΌΕΡΟ, которые имеют следующие значения:
    Точка Мазо, °С С+Ν, % ϋ -80 0,40 Е -80 0,2 Е -20 0,2 О -53 0,40
  11. 11. Применение аустенитной нержавеющей стали с низким содержанием никеля по любому из предшествующих пунктов для изготовления металлических изделий, обладающих стойкостью к замедленному трещинообразованию, с помощью технологических способов, включающих глубокую вытяжку, гибку с вытяжкой, гибку, ротационное выдавливание, гидравлическую вытяжку и/или профилирование листового металла или любое сочетание указанных технологических способов.
EA201290986A 2010-05-06 2011-04-18 Аустенитная нержавеющая сталь с низким содержанием никеля и ее применение EA024633B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20100196A FI125442B (fi) 2010-05-06 2010-05-06 Matalanikkelinen austeniittinen ruostumaton teräs ja teräksen käyttö
PCT/FI2011/050348 WO2011138503A1 (en) 2010-05-06 2011-04-18 Low-nickel austenitic stainless steel and use of the steel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201290986A1 EA201290986A1 (ru) 2013-05-30
EA024633B1 true EA024633B1 (ru) 2016-10-31

Family

ID=42234238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201290986A EA024633B1 (ru) 2010-05-06 2011-04-18 Аустенитная нержавеющая сталь с низким содержанием никеля и ее применение

Country Status (13)

Country Link
US (1) US9039961B2 (ru)
EP (1) EP2566994A4 (ru)
JP (2) JP6148174B2 (ru)
CN (1) CN102985579B (ru)
AU (1) AU2011249711B2 (ru)
BR (1) BR112012028294A2 (ru)
CA (1) CA2797328A1 (ru)
EA (1) EA024633B1 (ru)
FI (1) FI125442B (ru)
MX (1) MX339084B (ru)
MY (1) MY162515A (ru)
TW (1) TWI510648B (ru)
WO (1) WO2011138503A1 (ru)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI125442B (fi) * 2010-05-06 2015-10-15 Outokumpu Oy Matalanikkelinen austeniittinen ruostumaton teräs ja teräksen käyttö
ITRM20120647A1 (it) * 2012-12-19 2014-06-20 Ct Sviluppo Materiali Spa ACCIAIO INOSSIDABILE AUSTENITICO AD ELEVATA PLASTICITÀ INDOTTA DA GEMINAZIONE, PROCEDIMENTO PER LA SUA PRODUZIONE, E SUO USO NELLÂeuro¿INDUSTRIA MECCANICA.
JP6105996B2 (ja) * 2013-03-26 2017-03-29 日新製鋼株式会社 低Ｎｉオ−ステナイト系ステンレス鋼板およびその鋼板を加工した加工品
FI126798B (en) * 2013-07-05 2017-05-31 Outokumpu Oy Stainless steel with strength against delayed cracking and process for its manufacture
CN104878317A (zh) * 2015-04-30 2015-09-02 振石集团东方特钢有限公司 一种低镍奥氏体不锈钢卷的热轧生产方法
DE102015112215A1 (de) * 2015-07-27 2017-02-02 Salzgitter Flachstahl Gmbh Hochlegierter Stahl insbesondere zur Herstellung von mit Innenhochdruck umgeformten Rohren und Verfahren zur Herstellung derartiger Rohre aus diesem Stahl
EP3147378A1 (fr) * 2015-09-25 2017-03-29 The Swatch Group Research and Development Ltd. Acier inoxydable austénitique sans nickel
MX2018008031A (es) * 2015-12-28 2018-11-09 Nanosteel Co Inc Prevencion de agrietamiento retardado durante el trefilado de acero de alta resistencia.
CN105908100A (zh) * 2016-04-27 2016-08-31 无锡环宇精密铸造有限公司 一种无磁不锈钢铸件的生产方法
SE540488C2 (en) * 2017-03-21 2018-09-25 Valmet Oy Method for hydrolysis of lignocellulosic materials
KR101952818B1 (ko) * 2017-09-25 2019-02-28 주식회사포스코 강도 및 연성이 우수한 저합금 강판 및 이의 제조방법
KR20190065720A (ko) * 2017-12-04 2019-06-12 주식회사 포스코 성형성 및 내시효균열성이 우수한 오스테나이트계 스테인리스강
CN108486312B (zh) * 2018-02-23 2020-02-11 舞阳钢铁有限责任公司 一种减少低硅临氢钢尾部面积缺陷的生产方法
CN108677110A (zh) * 2018-05-25 2018-10-19 江苏理工学院 一种经济节约型奥氏体不锈钢及其制造方法
CN109207846A (zh) * 2018-07-24 2019-01-15 福建青拓特钢技术研究有限公司 一种高耐蚀节镍高氮奥氏体不锈钢
KR102268906B1 (ko) * 2019-07-17 2021-06-25 주식회사 포스코 강도가 향상된 오스테나이트계 스테인리스강 및 그 제조 방법
KR102272785B1 (ko) * 2019-10-29 2021-07-05 주식회사 포스코 항복비가 향상된 오스테나이트계 스테인리스강 및 그 제조 방법
KR102385472B1 (ko) * 2020-04-22 2022-04-13 주식회사 포스코 고강도, 고성형의 저원가 오스테나이트계 스테인리스강 및 그 제조방법
KR102403849B1 (ko) * 2020-06-23 2022-05-30 주식회사 포스코 생산성 및 원가 절감 효과가 우수한 고강도 오스테나이트계 스테인리스강 및 이의 제조방법
CN112853054B (zh) * 2021-01-06 2022-04-15 北京科技大学 一种降低200系经济型奥氏体不锈钢脱皮缺陷的制备方法
CN113981308B (zh) * 2021-09-11 2022-08-23 广东省高端不锈钢研究院有限公司 一种8k镜面板锰氮系节镍奥氏体不锈钢的制备方法
CN114393176A (zh) * 2022-02-17 2022-04-26 天津水泥工业设计研究院有限公司 一种低镍的全奥氏体耐热钢及其制备方法与应用
CN114686784A (zh) * 2022-04-02 2022-07-01 四川罡宸不锈钢有限责任公司 一种节镍型奥氏体不锈钢材料及制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995006142A1 (en) * 1993-08-25 1995-03-02 Pohang Iron & Steel Co., Ltd. Austenitic stainless steel having superior press-formability, hot workability and high temperature oxidation resistance, and manufacturing process therefor
EP0694626A1 (en) * 1994-07-26 1996-01-31 Acerinox S.A. Austenitic stainless steel with low nickel content
WO2005045082A1 (ja) * 2003-11-07 2005-05-19 Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation 加工性に優れたオーステナイト系高Mnステンレス鋼
WO2009074205A1 (de) * 2007-12-13 2009-06-18 Witzenmann Gmbh Leitungsteil aus nickelarmem stahl für eine abgasanlage

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3893850A (en) 1970-04-30 1975-07-08 Nisshin Steel Co Ltd Nickel free austenitic stainless steels
JPS505971B1 (ru) * 1970-05-12 1975-03-10
JPS51532B1 (ru) * 1970-10-13 1976-01-08
JPS5420445B2 (ru) * 1971-08-28 1979-07-23
JPS5129854B2 (ru) 1973-04-21 1976-08-27
JPS5224914A (en) * 1975-08-21 1977-02-24 Nippon Steel Corp Nickel-saving austenitic stainless steel
JPS605669B2 (ja) * 1977-03-02 1985-02-13 日本冶金工業株式会社 冷間成形性ならびに耐時期割れ性に優れるオ−ステナイト系ステンレス鋼
JPS5438217A (en) * 1977-09-02 1979-03-22 Kawasaki Steel Co Highhtemperatureeoxydationnresistant highh manganese austenitic stainless steel
JPS57108250A (en) * 1980-12-25 1982-07-06 Kawasaki Steel Corp High manganese stainless steel with superior oxidation resistance at high temperature and superior bulgeability
JPH0686645B2 (ja) * 1989-05-31 1994-11-02 日本金属工業株式会社 熱間加工性に優れたニッケル節減型オーステナイト系ステンレス鋼
US5286310A (en) 1992-10-13 1994-02-15 Allegheny Ludlum Corporation Low nickel, copper containing chromium-nickel-manganese-copper-nitrogen austenitic stainless steel
FR2780735B1 (fr) 1998-07-02 2001-06-22 Usinor Acier inoxydable austenitique comportant une basse teneur en nickel et resistant a la corrosion
DE10215598A1 (de) 2002-04-10 2003-10-30 Thyssenkrupp Nirosta Gmbh Nichtrostender Stahl, Verfahren zum Herstellen von spannungsrißfreien Formteilen und Formteil
PT1431408E (pt) * 2002-12-19 2007-02-28 Yieh United Steel Corp Aço inoxidável austenítico de crómio-níquel-manganésio-cobre contendo pouco níquel.
CN100372961C (zh) * 2003-11-07 2008-03-05 新日铁住金不锈钢株式会社 加工性优异的奥氏体系高Mn不锈钢
JP4907151B2 (ja) * 2005-11-01 2012-03-28 新日鐵住金ステンレス株式会社 高圧水素ガス用オ−ステナイト系高Ｍｎステンレス鋼
JP5165236B2 (ja) * 2006-12-27 2013-03-21 新日鐵住金ステンレス株式会社 衝撃吸収特性に優れた構造部材用ステンレス鋼板
JP5544633B2 (ja) 2007-07-30 2014-07-09 新日鐵住金ステンレス株式会社 衝撃吸収特性に優れた構造部材用オーステナイト系ステンレス鋼板
JP5014915B2 (ja) 2007-08-09 2012-08-29 日新製鋼株式会社 Ｎｉ節減型オーステナイト系ステンレス鋼
RU2450080C2 (ru) * 2007-12-20 2012-05-10 ЭйТиАй ПРОПЕРТИЗ, ИНК. Экономнолегированная, коррозионно-стойкая аустенитная нержавеющая сталь
FI125442B (fi) * 2010-05-06 2015-10-15 Outokumpu Oy Matalanikkelinen austeniittinen ruostumaton teräs ja teräksen käyttö

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995006142A1 (en) * 1993-08-25 1995-03-02 Pohang Iron & Steel Co., Ltd. Austenitic stainless steel having superior press-formability, hot workability and high temperature oxidation resistance, and manufacturing process therefor
EP0694626A1 (en) * 1994-07-26 1996-01-31 Acerinox S.A. Austenitic stainless steel with low nickel content
WO2005045082A1 (ja) * 2003-11-07 2005-05-19 Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation 加工性に優れたオーステナイト系高Mnステンレス鋼
WO2009074205A1 (de) * 2007-12-13 2009-06-18 Witzenmann Gmbh Leitungsteil aus nickelarmem stahl für eine abgasanlage

Also Published As

Publication number Publication date
EP2566994A4 (en) 2017-04-05
AU2011249711B2 (en) 2016-05-12
JP2013527320A (ja) 2013-06-27
TWI510648B (zh) 2015-12-01
AU2011249711A1 (en) 2013-01-10
MY162515A (en) 2017-06-15
JP2015206118A (ja) 2015-11-19
CN102985579B (zh) 2015-05-06
EP2566994A1 (en) 2013-03-13
US20130039802A1 (en) 2013-02-14
WO2011138503A1 (en) 2011-11-10
FI125442B (fi) 2015-10-15
MX2012012874A (es) 2012-11-29
CN102985579A (zh) 2013-03-20
FI20100196A0 (fi) 2010-05-06
CA2797328A1 (en) 2011-11-10
BR112012028294A2 (pt) 2016-11-01
TW201204842A (en) 2012-02-01
KR20130004513A (ko) 2013-01-10
FI20100196A (fi) 2011-11-07
US9039961B2 (en) 2015-05-26
MX339084B (es) 2016-05-10
JP6236030B2 (ja) 2017-11-22
JP6148174B2 (ja) 2017-06-14
EA201290986A1 (ru) 2013-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA024633B1 (ru) Аустенитная нержавеющая сталь с низким содержанием никеля и ее применение
US8608872B2 (en) High-strength stainless steel pipe excellent in sulfide stress cracking resistance and high-temperature carbonic-acid gas corrosion resistance
KR101322575B1 (ko) 페라이트-오스테나이트계 스테인리스강
JP6190367B2 (ja) 二相ステンレス鋼
JP5759535B2 (ja) 高成形性を有するフェライト・オーステナイト系ステンレス鋼の製造および利用方法
JP2006200035A (ja) 張り出し成形性と耐隙間部腐食性が優れたフェライト・オーステナイト系ステンレス鋼
EA033710B1 (ru) Дуплексная нержавеющая сталь
JP2007063632A (ja) オーステナイト系ステンレス鋼
TWI651419B (zh) 雙相不銹鋼
FI126577B (en) DUPLEX STAINLESS STEEL
JP5921352B2 (ja) 耐リジング性に優れたフェライト系ステンレス鋼板及びその製造方法
CA2895971C (en) Hot-rolled stainless steel sheet having excellent hardness and low-temperature impact properties
KR101473072B1 (ko) 저니켈 오스테나이트계 스테인리스 강 및 상기 강의 용도
RU2333287C2 (ru) Жаропрочная сталь
RU2369657C1 (ru) Коррозионно-стойкая сталь мартенситного класса и изделие, выполненное из нее

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU