EA034408B1 - Двухфазная нержавеющая сталь - Google Patents
Двухфазная нержавеющая сталь Download PDFInfo
- Publication number
- EA034408B1 EA034408B1 EA201692322A EA201692322A EA034408B1 EA 034408 B1 EA034408 B1 EA 034408B1 EA 201692322 A EA201692322 A EA 201692322A EA 201692322 A EA201692322 A EA 201692322A EA 034408 B1 EA034408 B1 EA 034408B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- stainless steel
- less
- austenitic stainless
- steel according
- phase
- Prior art date
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
-
- 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
- C22C38/004—Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
-
- 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
- C22C38/04—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
- C22C38/42—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
- C22C38/58—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
- 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
-
- 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
- C21D2211/005—Ferrite
-
- 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
- C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
-
- 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
- C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
-
- 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
- C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
-
- 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
Abstract
Изобретение относится к двухфазной ферритно-аустенитной нержавеющей стали, которая обладает высокой способностью к деформации с использованием эффекта ПНП и высокой коррозийной стойкостью с высоким эквивалентом устойчивости к точечной коррозии. Двухфазная нержавеющая сталь содержит менее 0,04 мас.% углерода, 0,2-0,8 мас.% кремния, 0,3-2,0 мас.% марганца, 4,0-19,0 мас.% хрома, 2,0-5,0 мас.% никеля, 4,0-7,0 мас.% молибдена, менее 4,5 мас.% вольфрама, 0,1-1,5 мас.% меди, 0,14-0,23 мас.% азота, причем остальное составляет железо и неизбежные примеси, встречающиеся в нержавеющих сталях. Кроме того, содержания совместно действующих хрома, молибдена и вольфрама в мас.% составляет 20<(Cr+Mo+0,5W)<23,5, где отношение Cr/(Mo+0,5W) составляет 2-4,75.
Description
Область техники
Данное изобретение относится к двухфазной ферритно-аустенитной нержавеющей стали, которая обладает высокой способностью к деформации с эффектом НИИ (пластичности, наведенной превращением), высокой коррозионной стойкостью и оптимизированным эквивалентом устойчивости к точечной коррозии (PRE).
Эффект пластичности, наведенной превращением (НИН), относится к превращению метастабильного остаточного аустенита в мартенсит в ходе пластической деформации в результате остаточного напряжения или деформации. Это свойство позволяет придать нержавеющим сталям, имеющим эффект ННН, высокую способность к деформации при сохранении высокой прочности.
В EP 2172574 и JP 2009052115 описана ферритно-аустенитная нержавеющая сталь, которая содержит, в мас.%, 0,002-0,1% C, 0,05-2% Si, 0,05-5% Mn, 17-25% Cr, 0,01-0,15% N, возможно менее 5% Ni, возможно менее 5% Cu, возможно менее 5% Mo, возможно менее 0,5% Nb и возможно менее 0,5 % Ti. Температуру Md рассчитывали, исходя из химического состава в аустенитной фазе, объемная доля которой в стали составляет 10-50% с использованием формулы
Md = 551 -462(C+N)-9,2Si-8,1 Mn-13,7Cr-29(Ni+Cu)-18,5Mo.
Температуру Md ограничивают диапазоном-100С<МЧ100С. Отмечено, что эквивалент устойчивости к точечной коррозии (PRE), который рассчитывают с использованием следующей формулы
составляет 18.
В EP 2172574 и в JP 2009052115 присутствие Mo является только возможным, и расчет температуры Md основан на химическом составе аустенитной фазы, составляющей только 10-50 об.% от всего объема микроструктуры.
В EP 1715073 описана ферритно-аустенитная нержавеющая сталь, содержащая, в мас.%, менее 0,2% С, менее 4% Si, менее 12% Mn, 15-35% Cr, менее 3% Ni, 0,05-0,6% N, возможно менее 4% Cu, возможно менее 4% Mo, возможно менее 0,5% V и возможно менее 0,1% Al. Объемная доля аустенитной фазы составляет от 10 до 85%, и количество (C+N) в аустенитной фазе составляет от 0,16 до 2 мас.%. В EP 1715073 молибден (Mo) также является возможным элементом.
Из WO 2011/135170 известен способ получения ферритно-аустенитной нержавеющей стали, обладающей хорошей способностью к деформации и большим относительным удлинением, причем указанная сталь содержит, в мас.%, менее 0,05% C, 0,2-0,7% Si, 2-5% Mn, 19-20,5% Cr, 0,8-1,35% Ni, менее 0,6% Mo, менее 1% Cu, 0,16-0,24% N, остальное составляет железо и неизбежные примеси. Нержавеющую сталь в WO 2011/135170 подвергают термообработке так, что микроструктура нержавеющей стали содержит 45-75% аустенита в условиях термообработки, оставшаяся часть микроструктуры представляет собой феррит. Кроме того, измеренная температура Md30 нержавеющей стали составляет от 0 до 50°C, чтобы использовать эффект ННН для улучшения способности к деформации нержавеющей стали.
Более того, из WO 2013/034804 известна двухфазная ферритно-аустенитная нержавеющая сталь, в которой используют эффект ИНН и которая содержит менее 0,04 мас.% C, менее 0,7 мас.% Si, менее 2,5 мас.% Mn, 18,5-22,5 мас.% Cr, 0,8-4,5 мас.% Ni, 0,6-1,4 мас.% Mo, менее 1 мас.% Cu, 0,10-0,24 мас.% N, остальное представляет собой железо и неизбежные примеси, встречающиеся в нержавеющих сталях. Сера ограничена содержанием менее 0,010 мас.% и предпочтительно менее 0,005 мас.%, содержание фосфора составляет менее 0,040 мас.%, и суммарное содержание серы и фосфора (S+P) составляет менее 0,04 мас.%, а общее содержание кислорода составляет менее 100 ppm (частей на миллион). Двухфазная нержавеющая сталь возможно содержит один или более следующих добавочных элементов: алюминий в максимальном количестве менее 0,04 мас.% и предпочтительно максимум составляет менее 0,03 мас.%. Кроме того, в небольших количествах могут быть добавлены бор, кальций и церий; предпочтительное содержание бора и кальция составляет менее 0,003 мас.%, а церия - менее 0,1 мас.%. Может быть добавлен кобальт в количестве вплоть до 1 мас.% для частичной замены никеля, и может быть добавлен вольфрам в количестве вплоть до 0,5 мас.% в качестве частичной замены молибдена. Также в двухфазную нержавеющую сталь по этому изобретению может быть добавлен один или более элемент из группы, содержащей ниобий, титан и ванадий, причем содержание ниобия и титана ограничено до 0,1 мас.%, а содержание ванадия ограничено до 0,2 мас.%.
Согласно WO 2013/034804 эквивалент устойчивости к точечной коррозии (PRE) оптимизирован для получения хорошей коррозионной стойкости и составляет 27-29,5. Эффект ИНН (пластичности, наведенной превращением) в аустенитной фазе поддерживают в соответствии с измеренной температурой Md30 в диапазоне 0-90°C, предпочтительно в диапазоне 10-70°C, для обеспечения хорошей способности к деформации. Доля аустенитной фазы в микроструктуре двухфазной нержавеющей стали по этому изобретению в условиях термообработки составляет 45-75 об.%, преимущественно 55-65 об.%, остальное составляет феррит, чтобы создать благоприятные условия для эффекта ННН. Термообработку можно выполнять с использованием различных способов термообработки, таких как отпуск на твердый раствор, индукционный отжиг на высоких частотах или местный отжиг, в диапазоне температур от 900 до 12000C, предпочтительно от 950 до 1150°C.
- 1 034408
Целью настоящего изобретения является улучшение свойств двухфазных нержавеющих сталей, описанных в известном уровне техники, и получение новой двухфазной ферритно-аустенитной нержавеющей стали, в которой используют эффект ПНП, обладающей высоким эквивалентом устойчивости к точечной коррозии (PRE) и, следовательно, превосходной коррозионной стойкостью. Существенные признаки изобретения включены в прилагаемую формулу изобретения.
В соответствии с изобретением, двухфазная ферритно-аустенитная нержавеющая сталь содержит менее 0,04 мас.% C, 0,2-0,8 мас.% Si, 0,3-2,0 мас.% Mn, 14,0-19,0 мас.% Cr, 2,0-5,0 мас.% Ni, 4,0-7,0 мас.% Mo, менее 4,5 мас.% W, 0,1-1,5 мас.% Cu, 0,14-0,23 мас.% N, остальное составляет железо и неизбежные примеси, встречающиеся в нержавеющих сталях. Сера ограничена содержанием менее 0,010 мас.% и предпочтительно менее 0,005 мас.%, содержание фосфора составляет менее 0,040 мас.%, и суммарное содержание серы и фосфора (S+P) составляет менее 0,04 мас.%, а общее содержание кислорода составляет менее 100 ppm.
Двухфазная нержавеющая сталь по изобретению возможно содержит один или более добавленных элементов, а именно, максимальное содержание алюминия составляет менее 0,04 мас.% и, предпочтительно, максимум составляет менее 0,03 мас.%. Кроме того, могут быть добавлены бор, кальций, церии и магний в небольших количествах; предпочтительно содержание бора и кальция составляет менее 0,004 мас.%, церия менее 0,1 мас.% и магния менее 0,05 мас.%. Может быть добавлен кобальт в количестве вплоть до 1 мас.% для частичной замены никеля. Также в двухфазную нержавеющую сталь по изобретению может быть добавлен один или более элементов из группы, содержащей ниобий, титан и ванадий, причем содержание ниобия и титана ограничено до 0,1 мас.%, а содержание ванадия ограничено до 0,2 мас.%.
Следует отметить, что согласно изобретению, содержание молибдена увеличено до интервала 4,07,0 мас.%; это необходимо для снижения содержания хрома до интервала 14,0-19,0 мас.%. При этих условиях, суммарное содержание молибдена, хрома и, возможно, вольфрама в массовых процентах, рассчитываемое по формуле Cr+Mo+0,5W составляет 20-23,5 мас.%, где отношение Cr/(Mo+0,5W) составляет 2-4,75.
В нержавеющей стали по изобретению эквивалент устойчивости к точечной коррозии (PRE) оптимизирован, чтобы получить хорошую коррозионную стойкость и составляет 35-42. Эффект ПНП (пластичность, наведенная превращением) в аустенитной фазе поддерживают в соответствии с измеренной температурой M,|30 в диапазоне-30-+90°Ц предпочтительно в диапазоне 0-+60°C, чтобы обеспечить хорошую способность к деформации. Температуру M^, которая является мерой стабильности аустенита по отношению к эффекту ПНП, определяют как температуру, при которой истинная деформация 0,3 приводит к 50% превращению аустенита в мартенсит. Доля аустенитной фазы в микроструктуре двухфазной нержавеющей стали по изобретению в условиях термообработки составляет 50-80 об.%, преимущественно 55-70 об.%, остальное составляет феррит, чтобы создать благоприятные условия для эффекта ПНП. Термообработку можно выполнять с использованием различных способов термообработки, таких как отпуск на твердый раствор, высокочастотный индукционный отжиг, местный отжиг или любой другой тип термообработки в диапазоне температур от 900 до 1200°C, предпочтительно от 950 до 1150°C.
Согласно изобретению, суммарное содержание хрома, молибдена и, возможно, вольфрама, рассчитываемое по формуле Cr+Mo+0,5W, является ключевым фактором для поддержания температуры Md30 в заданном диапазоне, чтобы обеспечить хорошую способность к деформации.
Влияние различных элементов в микроструктуре описано ниже, причем содержание элементов выражено в мас.%
Углерод (C) вносит вклад в аустенитную фазу и оказывает значительное влияние на стабильность аустенита. Углерод добавляют в количестве вплоть до 0,04%, но более высокое содержание оказывает негативное влияние на коррозионную стойкость.
Азот (N) является важным стабилизатором аустенита в двухфазных нержавеющих сталях, и подобно углероду, он повышает стабильность по отношению к мартенситу. Азот также повышает прочность, деформационное упрочнение и коррозионную стойкость. Общие эмпирические выражения для расчета температуры M,|30 показывают, что азот и углерод оказывают сильное влияние на стабильность аустенита. Поскольку азот может быть добавлен в нержавеющую сталь в большем количестве, чем углерод, без отрицательного воздействия на коррозионную стойкость, содержание азота от 0,14 до 0,23% является эффективным в настоящих нержавеющих сталях.
Кремний (Si) обычно добавляют в нержавеющие стали с целью раскисления в плавильном цеху, и его содержание не должно быть ниже 0,2%. Кремний стабилизирует фазу феррита в двухфазной нержавеющей стали, но обладает более сильным стабилизирующим эффектом на стабильность аустенита относительно образования мартенсита, что показано в используемых в настоящее время выражениях. По этой причине максимальное содержание кремния составляет 0,8%, предпочтительно 0,5%.
Марганец (Mn) является важной добавкой для стабилизации аустенитной фазы и повышения растворимости азота в нержавеющей стали. Марганец может частично заменить дорогостоящий никель и обеспечить правильный баланс фаз нержавеющей стали. Слишком высокое его содержание снижает коррозионную стойкость. Марганец оказывает более сильное влияние на стабильность аустенита относи
- 2 034408 тельно образования мартенсита, и следовательно, содержание марганца необходимо тщательно определять. Содержание марганца должно составлять 0,3-2,0%.
Хром (Cr) является основной добавкой для придания нержавеющей стали коррозионной стойкости. Будучи стабилизатором феррита, хром также является важной добавкой для создания надлежащего баланса между аустенитной и ферритной фазой. Кроме того, и совместно с молибденом, хром сильно повышает стойкость к образованию мартенсита. Чтобы обеспечить высокий PRE, при создании оптимального эффекта ПНП, содержание хрома ограничивают до 14,0-19,0%, благодаря увеличению содержания молибдена. Предпочтительно содержание хрома составляет 14,0-18,0%.
Никель (Ni) является основным легирующим элементом для стабилизации аустенитной фазы и для хорошей ковкости, и по меньшей мере 2,0% Ni необходимо добавлять в нержавеющую сталь по изобретению. Обладая большим влиянием на стабильность аустенита относительно образования мартенсита, никель должен присутствовать в узком диапазоне. Кроме того, из-за высокой стоимости никеля и колебания цен на него, максимальное содержание никеля в нержавеющей стали по изобретению должно составлять 5,0%.
Медь (Cu) обычно присутствует как остаток в количестве 0,1-0,5% в большинстве нержавеющих сталей, когда исходные материалы по большей части находятся в форме лома нержавеющей стали, содержащего данный элемент. Медь является слабым стабилизатором аустенитной фазы, но обладает сильным влиянием на стойкость к образованию мартенсита, и ее необходимо учитывать при оценке способности к деформации нержавеющей стали по настоящему изобретению. Добавление меди также может увеличить стойкость к образованию сигма фазы. Ее можно намеренно добавлять в количестве 0,1-1,5%, но предпочтительно содержание меди составляет 0,1-0,7%, более предпочтительно 0,1-0,5%.
Молибден (Mo) является стабилизатором феррита, который можно добавлять для существенного увеличения коррозионной стойкости, и следовательно, содержание молибдена должно составлять по меньшей мере 4,0%, чтобы достичь высокого PRE. Кроме того, молибден, подобно хрому, сильно повышает стойкость к образованию мартенсита и ослабляет эффект ПНП. Таким образом, молибден добавляют в нержавеющую сталь по изобретению для уравновешивания влияние хрома в отношении ПНП и PRE. Для этой цели его максимальное содержание должно составлять 7,0%, предпочтительно 6,5%.
Вольфрам (W) обладает свойствами, подобными свойствам молибдена, и иногда может заменять молибден. Однако, вольфрам и молибден способствуют осаждению сигма фазы и суммарное содержание молибдена и вольфрама в соответствии с формулой (Mo+0,5W) должно составлять менее 7,0%, предпочтительно 4,0-6,6%, где возможно управлять промотированием сигма и хи фаз в подходящих технических процессах. Наиболее важным влиянием вольфрама является неожиданно положительное воздействие на эффект ПНП, которое, в свою очередь, может быть связано с влиянием на энергию дефектов упаковки сплава, поскольку энергия дефектов упаковки регулирует деформационный отклик в показателях дислокационного скольжения, двойникования или образования мартенсита. Для этой цели вольфрам должен быть ограничен до 3,5%, но предпочтительно по меньшей мере 0,5%, когда вольфрам используют для замещения молибдена.
Чтобы обеспечить оптимальные условия для эффекта ПНП и заданную величину PRE в соответствии с изобретением, содержание совместно действующих хрома, молибдена и, возможно, вольфрама в мас.% составляет 20<(Cr+Mo+0,5W)<23,5 где отношение Cr/(Mo+0,5W) составляет 2-4,75.
Бор (B), кальций (Ca) и церий (Ce) добавляют в двухфазные стали в небольших количествах для улучшения обрабатываемости в горячем состоянии, и их содержание не должно быть слишком высоким, поскольку это может ухудшить другие свойства. Предпочтительно содержание бора и кальция в нержавеющей стали по изобретению составляет менее 0,004%, а церия - менее 0,1%.
Магний (Mg) является сильным оксидо- и сульфдообразующим элементом. Когда его добавляют на конечной сталеплавильной стадии, он образует сульфид магния (MgS) и преобразует потенциально низкоплавкую эвтектическую сульфидную фазу в более стабильную морфологию с высокой температурой плавления, таким образом улучшая ковкость сплава в горячем состоянии. Содержание магния ограничивают до менее 0,05%.
Сера (S) в двухфазных сталях ухудшает обрабатываемость в горячем состоянии и может образовывать сульфидные включения, которые отрицательно влияют на стойкость к точечной коррозии. Таким образом, содержание серы необходимо ограничить до менее 0,010% и предпочтительно менее 0,005%.
Фосфор (P) ухудшает обрабатываемость в горячем состоянии и может образовывать фосфидные частицы или пленки, которые отрицательно влияют на коррозионную стойкость. Следовательно, содержание фосфора необходимо ограничить до менее 0,040%, и, таким образом, суммарное содержание серы и фосфора (S+P) составляет менее 0,04 %.
Кислород (O), совместно с другими остаточными элементами, оказывает отрицательное влияние на ковкость в горячем состоянии. Присутствие оксидных включений может снизить коррозионную стойкость (к точечной коррозии), в зависимости от типа включения. Высокое содержание кислорода также снижает ударную вязкость. Аналогичным образом что и сера, кислород улучшает проплавление шва посредством изменения поверхностной энергии сварочной ванны. Для нержавеющей стали по изобретению целесообразное максимальное содержание кислорода составляет менее 100 ppm. В случае металлическо
- 3 034408 го порошка максимальное содержание кислорода может составлять до 250 ppm.
Алюминий (Al) в двухфазной нержавеющей стали по изобретению должен присутствовать в низком количестве при высоком содержании азота, поскольку эти два элемента могут взаимодействовать с образованием нитридов алюминия, что будет ухудшать ударную вязкость. Содержание алюминия ограничивают до менее 0,04% и предпочтительно до менее 0,03%.
Кобальт (Co) обладает металлургическими свойствами, подобными родственному ему элементу никелю, и кобальт можно использовать во многом таким же образом при получении сталей и сплавов. Кобальт подавляет рост зерен при повышенных температурах и значительно улучшает сохранение твердости и прочность в горячем состоянии. Кобальт увеличивает сопротивление кавитационному разрушению и деформационное упрочнение. Кобальт снижает риск образования сигма фазы в супердвухфазных нержавеющих сталях. Содержание кобальта ограничено до 1,0%.
Микролегирующие элементы титан (Ti), ванадий (V) и ниобий (Nb) принадлежат к группе добавок, которые так названы потому, что они значительно изменяют свойства стали при низких концентрациях, часто с положительным результатом в углеродистой стали, но в случае двухфазных нержавеющих сталей они также вносят вклад в нежелательные изменения свойств, такие как ухудшение ударных свойств, более высокие уровни поверхностных дефектов и пониженная пластичность при литье и горячей прокатке. Многие из этих эффектов зависят от их сильного сродства к углероду и, в частности, к азоту, в случае современных двухфазных нержавеющих сталей. В настоящем изобретении ниобий и титан должны быть ограничены максимум до 0,1%, в свою очередь ванадий является менее вредным, и его количество должно составлять менее 0,2%.
Далее настоящее изобретение описано более подробно со ссылками на чертежи, где на фиг. 1 представлена зависимость значений минимальной и максимальной температуры Md30 и PRE между содержаниями элементов Si+Cr, Cu+Mo+0,5W и Cr+Mo+0,5W в исследуемых сплавах по изобретению;
на фиг. 2 представлен пример с постоянными значениями C+N и Mn+Ni для зависимости значений минимальной и максимальной температуры Md30 и PRE между содержаниями элементов Si+Cr и Cu+Mo+0,5W в исследуемых сплавах по изобретению в соответствии с фиг. 1;
на фиг. 3 представлена зависимость значений минимальной и максимальной температуры Md30 и PRE между содержаниями элементов C+N и Mn+Ni в исследуемых сплавах по изобретению, и на фиг. 4 представлен пример с постоянными значениями Si+Cr и Cu+Mo+0,5W для зависимости значений минимальной и максимальной температуры Md30 и PRE между содержаниями элементов C+N и Mn+Ni в исследуемых сплавах по изобретению в соответствии с фиг. 3.
Исходя из влияния элементов, двухфазная ферритно-аустенитная нержавеющая сталь в соответствии с изобретением представлена с химическим составами от A до P, как указано в табл. 1. В табл. 1 также указан химический состав для сравнительной двухфазной нержавеющей стали, широко известной как 2205 (Q), сравнительной двухфазной нержавеющей стали согласно WO 2011/135170, обозначенной R, и сравнительной двухфазной нержавеющей стали согласно WO 2013/034804, обозначенной S, все значения в табл. 1 приведены в мас.%.
Таблица 1
Сплав | С,% | Si,% | Мп,% | Сг,% | Ni,% | Cu,% | N,% | Мо,% | W,% |
А | 0,025 | 0,57 | 0,78 | 18,29 | 3,82 | 0,42 | 0,183 | 4,10 | - |
В | 0,02 | 0,42 | 0,92 | 17,6 | 4,2 | 0,46 | 0,194 | 4,37 | 0,024 |
С | 0,023 | 0,72 | 1,01 | 18,36 | 3,83 | 0,47 | 0,203 | 4,04 | 0,87 |
D | 0,028 | 0,59 | 0,77 | 18,23 | 3,79 | 0,47 | 0,179 | 4,24 | - |
Е | 0,024 | 0,66 | 1,41 | 16,61 | 2,48 | 1,02 | 0,197 | 4,28 | - |
F | 0,021 | 0,48 | 0,94 | 16,51 | 4,25 | 0,45 | 0,194 | 4,54 | 1,22 |
G | 0,025 | 0,51 | 0,83 | 18,37 | 3,81 | 0,43 | 0,164 | 4,34 | - |
Н | 0,023 | 0,54 | 1,71 | 16,40 | 2,40 | 0,42 | 0,189 | 4,50 | - |
1 | 0,02 | 0,56 | 0,88 | 16,38 | 4,39 | 0,46 | 0,184 | 4,28 | 4,36 |
J | 0,022 | 0,47 | 0,70 | 16,71 | 4,65 | 0,46 | 0,142 | 4,63 | - |
К | 0,023 | 0,5 | 0,86 | 16,28 | 3,93 | 0,45 | 0,186 | 4,53 | 1,14 |
L | 0,02 | 0,55 | 0,88 | 15,3 | 4,3 | 0,44 | 0,183 | 5,41 | 2,2 |
М | 0,027 | 0,50 | 0,84 | 16,00 | 3,24 | 0,43 | 0,162 | 5,60 | |
N | 0,023 | 0,52 | 0,85 | 17,10 | 4,68 | 0,45 | 0,172 | 5,97 | |
О | 0,025 | 0,53 | 0,84 | 16,99 | 4,62 | 0,44 | 0,145 | 6,06 | |
Р | 0,025 | 0,47 | 0,81 | 14,26 | 3,17 | 0,43 | 0,192 | 6,28 | |
Q | 0,021 | 0,45 | 1,25 | 22,25 | 5,60 | 0,45 | 0,180 | 3,10 | |
R | 0,040 | 0,40 | 3,00 | 20,20 | 1,20 | 0,40 | 0,220 | 0,40 | |
S | 0,026 | 0,46 | 0,99 | 20,08 | 3,03 | 0,36 | 0,178 | 1,19 |
- 4 034408
Сплавы A-P были получены в вакуумной индукционной печи партиями лабораторного масштаба массой 1 кг в виде небольших слябов, которые подвергали ковке и холодной прокатке до толщины 1,5 мм.
Сравнительные сплавы от Q до S были получены партиями промышленного масштаба массой 100 т с последующей горячей прокаткой и холодной прокаткой с получением рулонов, при этом конечные размеры варьировали.
Как видно из табл. 1, содержание хрома, никеля, молибдена и вольфрама в двухфазных нержавеющих сталях по изобретению значительно отличается от этих величин для сравнительных сталей Q, R и S.
Для сталей химических составов, указанных в табл. 1 определяли свойства, значения температуры Md30 и PRE, и результаты представлены в нижеследующей табл. 2.
Прогнозируемую температуру Md30 (Md30 Nohara) аустенитной фазы, указанную в табл. 2, рассчитывали с использованием выражения (1) Nohara, выведенного для аустенитных нержавеющих сталей
Md30 = 551 - 462(C+N)-9,2Si-8,1Mn-13,7Cr-29(Ni+Cu)-18,5Mo-68Nb (1) когда отжиг проводят при температуре 1050°C.
Фактически измеренную температуру Md30 (измер. Md30), указанную в табл. 2, определяли путем растяжения испытательного образца с получением истиной деформации 0,30 при различных температурах и измерения доли превращенного мартенсита с помощью оборудования Satmagan. Satmagan представляет собой магнитные весы, на которых долю ферромагнитной фазы определяют посредством размещения образца в насыщающем магнитном поле и сравнения магнитной и гравитационной сил, индуцированных образцом.
Расчетные температуры Md30 (Md30 расч.), указанные в табл. 2, получали в соответствии с математическим ограничивающим условием оптимизации.
Эквивалент устойчивости к точечной коррозии (PRE) рассчитывают с использованием формулы (2)
Суммарные количества элементов C+N, Cr+Si, Cu+Mo+0,5W, Mn+Ni и Cr+Mo+0,5W в мас.% также рассчитаны для сплавов, указанных в табл. 1, и приведены в табл. 2. Суммы C+N и Mn+Ni представляют собой суммы стабилизаторов аустенита, тогда как сумма Si+Cr представляет собой сумму стабилизаторов феррита, а сумма Cu+Mo+0,5W является суммой элементов, обладающих стойкостью к образованию мартенсита. Сумма элементов согласно формуле Cr+Mo+0,5W является критической для поддержания температуры Md30 в оптимальном диапазоне, чтобы обеспечить хорошую способность к деформации.
Таблица 2
Сплав | C+N % | Si+Cr% | Mn+Ni% | Cu+Mo +0,5W% | Cr+Mo+ 0,5W% | Расч. Мйзо °C | Nohara Мйзо °C | Изм. Md3oC | PRE |
А | 0,208 | 18,86 | 4,60 | 4,52 | 22,39 | -23 | -6,0 | -25 | 36,5 |
В | 0,214 | 18,02 | 5,12 | 4,83 | 21,97 | 3 | 13,4 | 15 | 35,2 |
С | 0,226 | 19,08 | 4,84 | 4,95 | 22,84 | -67 | 19,9 | 36,1 | |
D | 0,207 | 18,82 | 4,56 | 4,71 | 22,47 | -31 | -8,0 | -40 | 36,8 |
Е | 0,221 | 17,27 | 3,89 | 5,30 | 20,89 | 22 | 23,2 | 15 | 35,2 |
F | 0,225 | 16,90 | 4,80 | 5,46 | 21,53 | 18 | 3,2 | 23 | 38,3 |
G | 0,189 | 18,88 | 4,64 | 4,77 | 22,71 | -32 | -2,6 | 36,8 | |
Н | 0,212 | 16,94 | 4,11 | 4,92 | 20,90 | 63 | 44,5 | 63,4 | 35,2 |
1 | 0,217 | 16,40 | 4,81 | 5,93 | 21,50 | -48 | 15,1 | 39,1 | |
J | 0,164 | 17,18 | 5,35 | 5,09 | 21,34 | 53 | 2,5 | 43 | 35,5 |
К | 0,190 | 16,80 | 4,64 | 5,63 | 21,50 | 36 | 18,9 | 28 | 37,7 |
L | 0,225 | 15,40 | 4,80 | 6,71 | 21,28 | 13 | 5,2 | 20 | 40,9 |
М | 0,189 | 16,50 | 4,08 | 6,03 | 21,60 | 36 | 23,1 | 60 | 38,5 |
N | 0,195 | 17,62 | 5,53 | 6,42 | 23,07 | -57 | -44,2 | -67 | 41,1 |
О | 0,170 | 17,52 | 5,46 | 6,50 | 23,05 | -46 | -30,8 | 40,5 | |
Р | 0,217 | 14,73 | 3,98 | 6,71 | 20,54 | 89 | 23,9 | 75 | 39,9 |
Q | 0,201 | 22,70 | 6,85 | 3,55 | 25,35 | -194 | -94,0 | 36,6 | |
R | 0,260 | 20,60 | 4,20 | 0,80 | 20,60 | 24,9 | 23,0 | 27 | 25,0 |
S | 0,204 | 20,54 | 4,02 | 1,55 | 21,27 | 29,6 | 5,0 | 19 | 28,4 |
Как видно из табл. 2, значение PRE в интервале 35-42 намного выше значений PRE для сравнительных двухфазных нержавеющих сталей R и S, и это означает, что коррозионная стойкость сплавов A-P выше. Значение PRE находится на том же уровне или немного выше, чем эта величина для сравнительного сплава Q.
- 5 034408
Как видно из табл. 2, прогнозируемые температуры Md30, рассчитанные с использованием выражения (1) Nohara, существенно отличаются от измеренных температур Md30 для сплавов. Кроме того, из табл. 2 видно, что расчетные температуры Md30 хорошо согласуются с измеренными температурами Md30, и таким образом, математическое ограничивающее условие оптимизации, использованное для расчета, очень походит для двухфазных нержавеющих сталей по изобретению.
Расчетные температуры Md30 для сплавов A-P значительно выше, чем эта величина для сравнительного сплава R.
Суммарные количества элементов C+N, Si+Cr, Mn+Ni, Cu+Mo+0,5W и Cr+Mo+0,5W в мас.% для двухфазных нержавеющих сталей по настоящему изобретению использовали в математическом ограничивающем условии оптимизации, чтобы установить зависимость, с одной стороны, между C+N и Mn+Ni, а с другой стороны, между Si+Cr и Cu+Mo+0,5W. В соответствии с этим математическим ограничивающим условием оптимизации, суммы Cu+Mo+0,5W и Si+Cr, и соответственно, суммы Mn+Ni и C+N, образуют координатные оси x и y на фиг. 1-4, где определены линейные зависимости для минимального и максимального значений PRE (35<PRE<42) и для минимального и максимального значений температуры Md30 (-30<Md30<+90).
В соответствии с фиг. 1, установлен диапазон химического состава для Si+Cr и Cu+Mo+0,5W, с предпочтительными интервалами 0,14-0,27 для C+N и 2,3-7,0 для Mn+Ni, когда отжиг двухфазной нержавеющей стали по изобретению проводят при температуре 1050°C. Также на фиг. 1 видно, что сумма Si+Cr ограничена 14,2<(Si+Cr)<19,80 для нержавеющей стали по изобретению. На фиг. 1 также показан совместный эффект количества хрома, молибдена и, возможно, вольфрама в мас.%, определенного в диапазоне 20<(Cr+Mo+0,5W)<23,5, чтобы обеспечить заданные значения температуры Md30 и PRE.
Диапазон химического состава, который находится в пределах области a', b', c', d', e' и f на фиг. 1, определен следующими отмеченными координатами, указанными в табл. 3.
Таблица 3
Si+Cr % | Cu+Mo+0,5W % | C+N % | Mn+Ni % | |
а’ | 19,80 | 4,11 | 0,14 | 2,30 |
Ь’ | 19,8 | 4,29 | 0,14 | 2,30 |
с’ | 17,27 | 6,90 | 0,14 | 2,30 |
d' | 14,20 | 7,86 | 0,27 | 7,00 |
е’ | 14,20 | 6,66 | 0,27 | 7,00 |
f | 15,32 | 5,50 | 0,27 | 7,00 |
На фиг. 2 представлен один пример диапазона химического состава согласно фиг. 1, когда используют постоянные значения, 0,221 для C+N и 3,90 для Mn+Ni, во всех точках, вместо интервалов C+N и Mn+Ni, показанных на фиг. 1. На фиг. 2 даны такие же минимальные ограничения для суммы Si+Cr, как на фиг. 1. Диапазон химического состава, который находится в пределах области a, b, c, d и e на фиг. 2, определен следующими отмеченными координатами, указанными в табл. 4.
Таблица 4
Si+Cr % | Cu+Mo+0,5W % | C+N % | Mn+Ni % | |
a | 18,92 | 4,55 | 0,221 | 3,90 |
b | 15,95 | 7,55 | 0,221 | 3,90 |
c | 14,20 | 8,08 | 0,221 | 3,90 |
d | 14,20 | 7,21 | 0,221 | 3,90 |
e | 15,91 | 5,45 | 0,221 | 3,90 |
На фиг. 3 представлен диапазон химического состава для C+N и Mn+Ni с предпочтительными интервалами состава 14,2-18,7 для Cr+Si и 4,1-9,5 для Cu+Mo+0,5W, когда отжиг двухфазной нержавеющей стали проводят при температуре 1050°C. Кроме того, в соответствии с изобретением, сумма C+N ограничена 0,14<(C+N)<0,27, а сумма Mn+Ni ограничена 2,3<(Mn+Ni)<7,0. Диапазон химического состава, который находится в пределах области p', q' r' и s' на фиг. 3, определен следующими отмеченными координатами, указанными в табл. 5.
Таблица 5
Si+Cr % | Cu+Mo+0,5W % | C+N % | Mn+Ni % | |
P’ | 18,00 | 5,00 | 0,27 | 7,00 |
q’ | 16,00 | 5,30 | 0,14 | 7,00 |
r’ | 14,20 | 7,00 | 0,14 | 2,30 |
s’ | 17,30 | 6,80 | 0,27 | 2,30 |
Эффект ограничений для C+N and Mn+Ni с предпочтительными интервалами для содержания элементов по изобретению состоит в том, что диапазон химического состава на фиг. 3 ограничен исключительно ограничениями для минимальной и максимальной сумм C+N и Mn+Ni.
На фиг. 4 представлен один пример диапазона химического состава согласно фиг. 3 с постоянными значениями, 17,3 для Cr+Si и 5,3 для Cu+Мо, и кроме того, с ограничениями (C+N) <0,27 и (Mn+Ni)>2,3. Диапазон химического состава, который находится в пределах области p, q, r, s и t на фиг. 4, определен следующими отмеченными координатами, указанными в табл. 6.
- 6 034408
Таблица 6
Si+Cr % | Cu+Mo+0,5W % | C+N % | Mn+Ni % | |
Р | 17,30 | 5,30 | 0,270 | 4,90 |
q | 17,30 | 5,30 | 0,26 | 5,90 |
г | 17,30 | 5,30 | 0,14 | 2,40 |
S | 17,30 | 5,30 | 0,14 | 2,30 |
t | 17,30 | 5,30 | 0,27 | 2,30 |
Сплавы A-P по настоящему изобретению, а также сравнительные материалы Q, R и S, указанные выше, также исследовали посредством определения пределов текучести Rp0 2 и Rp10 и прочности на растяжение Rm, a также значения относительного удлинения для A50, A5 и Ag в продольном направлении, где Ag представляет собой однородное относительное удлинение или относительное удлинение до пластической неустойчивости. Скорость деформационного упрочнения сплава описывают значениями n, полученными из уравнения (3) δ=Κεη (3), где δ представляет собой напряжение, K представляет собой показатель прочности, ε представляет собой пластическую деформацию и n представляет собой экспоненту деформационного упрочнения.
Благодаря эффекту ПНП сплавов по настоящему изобретению, значения n получают в пределах интервалов напряжений ε=10-15% (n(10-15 %)) и ε=15-20% (n(15-20%)), поскольку невозможно подогнать уравнение (3) по всему интервалу деформации.
В табл. 7 представлены результаты испытаний для сплавов A-P по изобретению, а также соответствующие значения для сравнительных двухфазных нержавеющих сталей Q, R и S.
Таблица 7
Сплав | Rp0,2 (МПа) | Rp1,o (МПа) | Rm (МПа) | A50 (%) | a5 (%) | Ag (%) | η (ΙΟ- Ι 5%) | n (15- 20%) |
A | - | - | - | - | - | |||
В | 462 | 559 | 744 | 35,4 | 32,9 | 37,9 | 0,21 | 0,23 |
С | 510 | 605 | 753 | 39,6 | 41,5 | 26,9 | 0,20 | 0,20 |
D | 468 | 562 | 749 | 34,6 | 37,4 | 22,1 | 0,21 | 0,22 |
Ε | 465 | 563 | 763 | 45,4 | 49,1 | 31,8 | 0,21 | 0,23 |
F | 545 | 634 | 796 | 36,0 | 38,8 | 22,7 | 0,24 | 0,25 |
G | 490 | 562 | 725 | 28,9 | 31,1 | 19,9 | 0,19 | 0,20 |
H | 476 | 548 | 956 | 32,0 | 34,4 | 26,9 | 0,50 | 0,49 |
I | 502 | 589 | 832 | 39,8 | 42,1 | 34,9 | 0,21 | 0,23 |
J | 412 | 485 | 796 | 44,7 | 47,8 | 40,2 | 0,27 | 0,35 |
К | 497 | 610 | 793 | 37,3 | 40,1 | 36,3 | 0,24 | 0,20 |
L | 541 | 631 | 824 | 46,0 | 49,3 | 34,8 | 0,23 | 0,24 |
M | 418 | 485,5 | 845 | 43,3 | 46,7 | 39,8 | 0,29 | 0,40 |
N | - | - | - | - | - | - | - | - |
0 | 525 | 601 | 781 | 27,9 | 30,3 | 20,9 | 0,20 | 0,21 |
P | 464 | 540 | 969 | 25,4 | 27,3 | 22,0 | 0,55 | 0,41 |
Q | 634 | 715 | 845 | 26,0 | 28,1 | 16,0 | 0,15 | 0,18 |
R | 498 | 544 | 787 | 45,2 | 49,0 | 40,0 | 0,16 | 0,23 |
S | 562 | 626 | 801 | 40,4 | 44,3 | 35,5 | 0,17 | 0,27 |
Результаты в табл. 7 показывают, что значения пределов текучести Rp02 и Rp10 для сплавов A-P меньше, чем соответствующие значения для сравнительных двухфазных нержавеющих сталей Q, R и S, а значение прочности на растяжение Rm сходно со значениями для сравнительных двухфазных нержавеющих сталей Q, R и S. Значения относительного удлинения A50, A5 и Ag для сплавов A-P больше, чем значение для сравнительного сплава Q при сходном PRE. Поскольку сплавы A-P в соответствии с изобретением получены в лабораторном масштабе, а сравнительные двухфазные нержавеющие стали Q, R и S получены в промышленном масштабе, значения прочности в табл. 7 невозможно сравнить друг с другом напрямую.
Все значения n для сплавов A-P больше, чем это значение для сплава Q, что показывает важное значение эффекта ПНП для скорости деформационного упрочнения. По сравнению со сравнительными сплавами R и S, значения n(10-15%) несколько больше, тогда как значения n(15-20%) значительно больше, что показывает оптимизированную скорость деформационного упрочнения для сплавов A-P по настоящему изобретению в которых используют эффект ПНП.
Для сплавов по настоящему изобретению значение n составляет более 0,2 при ε=10-15%, а удлинение Ag составляет более 19, предпочтительно более 25.
- 7 034408
Двухфазная ферритно-аустенитная нержавеющая сталь по изобретению может быть получена в виде слитков, слябов, блюмов, биллетов и листового проката, такого как пластины, листы, полосы, рулоны, и длинномерного проката, такого как прутки, стержни, проволока, профили и формы, бесшовные и сварные трубы и/или трубки. Кроме того, могут быть получены дополнительные продукты, такие как металлический порошок, формованные формы и профили.
Claims (15)
1. Двухфазная ферритно-аустенитная нержавеющая сталь, отличающаяся тем, что она содержит менее 0,04 мас.% углерода, 0,2-0,8 мас.% кремния, 0,3-2,0 мас.% марганца, 14,0-19,0 мас.% хрома, 2,0-5,0 мас.% никеля, 4,0-7,0 мас.% молибдена, менее 4,5 мас.% вольфрама, 0,1-1,5 мас.% меди, 0,14-0,23 мас.% азота, причем остальное составляет железо и неизбежные примеси, встречающиеся в нержавеющих сталях, и содержание совместно действующих хрома, молибдена и вольфрама в мас.% составляет 20<(Cr+Mo+0,5W)<23,5, где отношение Cr/(Mo+0,5W) составляет 2-4,75, и эквивалент устойчивости к точечной коррозии (PRE) составляет 35-42.
2. Двухфазная ферритно-аустенитная нержавеющая сталь по п.1, отличающаяся тем, что доля аустенитной фазы в микроструктуре составляет 50-80 об.%, преимущественно 55-70 об.%, причем остальное составляет феррит, когда проведена термообработка в диапазоне температур 900-1200°C, предпочтительно 950-1150°C.
3. Двухфазная ферритно-аустенитная нержавеющая сталь по п.1 или 2 отличающаяся тем, что измеренная температура Md30 составляет (-30°C)- (+90°C), предпочтительно 0°C-(+60°C).
4. Двухфазная ферритно-аустенитная нержавеющая сталь по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что относительное удлинение Ag составляет более 19%, предпочтительно более 25%.
5. Двухфазная ферритно-аустенитная нержавеющая сталь по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что значение n экспоненты деформационного упрочнения составляет более 0,2 при ε=10-15%.
6. Двухфазная ферритно-аустенитная нержавеющая сталь по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что содержание хрома составляет 14,0-18,0 мас.%.
7. Двухфазная ферритно-аустенитная нержавеющая сталь по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что содержание меди составляет 0,1-0,7 мас.%, предпочтительно 0,1-0,5 мас.%.
8. Двухфазная ферритно-аустенитная нержавеющая сталь по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что содержание молибдена составляет 4,0-6,5 мас.%.
9. Двухфазная ферритно-аустенитная нержавеющая сталь по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что содержание вольфрама составляет менее 3,0 мас.%.
10. Двухфазная ферритно-аустенитная нержавеющая сталь по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что суммарное содержание молибдена (Mo) и вольфрама (W) согласно формуле (Mo+0,5W) составляет менее 7,0 мас.%, предпочтительно 4,0-6,6 мас.%.
11. Двухфазная ферритно-аустенитная нержавеющая сталь по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что нержавеющая сталь дополнительно содержит один или более добавленных элементов: менее 0,04 мас.% Al, предпочтительно менее 0,03 мас.% Al, менее 0,004 мас.% B, менее 0,004 мас.% Ca, менее 0,1 мас.% Ce, вплоть до 1 мас.% Co, вплоть до 0,1 мас.% Nb, вплоть до 0,1 мас.% Ti, вплоть до 0,2 мас.% V.
12. Двухфазная ферритно-аустенитная нержавеющая сталь по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что нержавеющая сталь содержит в качестве неизбежных примесей менее 0,010 мас.%, предпочтительно менее 0,005 мас.% S, менее 0,040 мас.% P, так что сумма (S+P) составляет менее 0,04 мас.% и общее содержание кислорода составляет менее 100 ppm.
13. Двухфазная ферритно-аустенитная нержавеющая сталь по п.1, отличающаяся тем, что диапазон химического состава, который находится в пределах области a', b', c', d', e' и f на фиг. 1, определен следующими отмеченными координатами, в мас.%:
14. Двухфазная ферритно-аустенитная нержавеющая сталь по п.1, отличающаяся тем, что диапазон химического состава, который находится в пределах области p', q' r' и s' на фиг. 3, определен следующими отмеченными координатами, в мас.%:
- 8 034408
15. Применение двухфазной ферритно-аустенитной нержавеющей стали по любому из пп.1-14 для получения продуктов в виде слитков, слябов, блюмов, биллетов, пластин, листов, лент, рулонов, прутков, стержней, проволоки, профилей и форм, бесшовных и/или сварных труб, металлического порошка, формованных форм и профилей.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20145575A FI126577B (en) | 2014-06-17 | 2014-06-17 | DUPLEX STAINLESS STEEL |
PCT/FI2015/050415 WO2015193542A1 (en) | 2014-06-17 | 2015-06-11 | Duplex stainless steel |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201692322A1 EA201692322A1 (ru) | 2017-06-30 |
EA034408B1 true EA034408B1 (ru) | 2020-02-05 |
EA034408B9 EA034408B9 (ru) | 2020-04-14 |
Family
ID=54934910
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201692322A EA034408B9 (ru) | 2014-06-17 | 2015-06-11 | Двухфазная нержавеющая сталь |
Country Status (18)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11932926B2 (ru) |
EP (1) | EP3158101B1 (ru) |
JP (1) | JP6388967B2 (ru) |
KR (2) | KR102102512B1 (ru) |
CN (1) | CN106661704B (ru) |
AU (1) | AU2015275997B2 (ru) |
BR (1) | BR112016029428B1 (ru) |
CA (1) | CA2951867C (ru) |
EA (1) | EA034408B9 (ru) |
ES (1) | ES2719758T3 (ru) |
FI (1) | FI126577B (ru) |
MX (1) | MX2016016548A (ru) |
MY (1) | MY179089A (ru) |
SI (1) | SI3158101T1 (ru) |
TR (1) | TR201906644T4 (ru) |
TW (1) | TWI657153B (ru) |
WO (1) | WO2015193542A1 (ru) |
ZA (1) | ZA201608742B (ru) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107881413B (zh) * | 2017-10-18 | 2019-06-11 | 江苏理工学院 | 一种抗菌双相不锈钢及其加工工艺 |
EP3960881A1 (en) * | 2020-09-01 | 2022-03-02 | Outokumpu Oyj | Austenitic stainless steel |
WO2024020145A1 (en) * | 2022-07-22 | 2024-01-25 | Carpenter Technology Corporation | High molybdenum duplex stainless steel |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1715073A1 (en) * | 2004-01-29 | 2006-10-25 | JFE Steel Corporation | Austenitic-ferritic stainless steel |
JP2008291282A (ja) * | 2007-05-22 | 2008-12-04 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 形状凍結性に優れた高強度複相ステンレス鋼板及びその製造方法 |
JP2009052115A (ja) * | 2007-08-29 | 2009-03-12 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 成形性に優れたフェライト・オーステナイト系ステンレス鋼薄板及びその製造方法 |
EP2172574A1 (en) * | 2007-08-02 | 2010-04-07 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Ferritic-austenitic stainless steel excellent in corrosion resistance and workability and process for manufacturing the same |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1242095A (en) * | 1984-02-07 | 1988-09-20 | Akira Yoshitake | Ferritic-austenitic duplex stainless steel |
GB2173816B (en) * | 1985-03-28 | 1989-06-21 | Sumitomo Metal Ind | Superplastic ferrous duplex-phase alloy and a hot working method therefor |
JPH01246343A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-10-02 | Daido Steel Co Ltd | ステンレス鋼 |
JPH0382739A (ja) * | 1989-08-25 | 1991-04-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱間加工性と耐食性に優る2相ステンレス鋼 |
JP2952929B2 (ja) | 1990-02-02 | 1999-09-27 | 住友金属工業株式会社 | 2相ステンレス鋼およびその鋼材の製造方法 |
JP3270498B2 (ja) * | 1991-11-06 | 2002-04-02 | 株式会社クボタ | 耐割れ性及び耐食性にすぐれる二相ステンレス鋼 |
JPH10102206A (ja) | 1996-09-27 | 1998-04-21 | Kubota Corp | 高耐食・高腐食疲労強度二相ステンレス鋼 |
JP2000313940A (ja) | 1999-04-27 | 2000-11-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 二相ステンレス鋼材およびその製造方法 |
US6551420B1 (en) * | 2001-10-16 | 2003-04-22 | Ati Properties, Inc. | Duplex stainless steel |
IL161289A0 (en) | 2001-10-30 | 2004-09-27 | Ati Properties Inc | Duplex stainless steels |
CN100427627C (zh) | 2003-08-07 | 2008-10-22 | 住友金属工业株式会社 | 二相不锈钢及其制造方法 |
US7396421B2 (en) * | 2003-08-07 | 2008-07-08 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Duplex stainless steel and manufacturing method thereof |
JP4760031B2 (ja) * | 2004-01-29 | 2011-08-31 | Jfeスチール株式会社 | 成形性に優れるオーステナイト・フェライト系ステンレス鋼 |
CN100482843C (zh) | 2006-12-31 | 2009-04-29 | 许季祥 | 高性能耐腐蚀稀土超强双相不锈钢及其冶炼工艺 |
JP5156293B2 (ja) * | 2007-08-02 | 2013-03-06 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | 耐食性と加工性に優れたフェライト・オーステナイト系ステンレス鋼およびその製造方法 |
JP5656432B2 (ja) * | 2010-02-12 | 2015-01-21 | 新日鐵住金ステンレス株式会社 | プレス成形性に優れたフェライト・オーステナイト系ステンレス鋼板およびその製造方法 |
FI122657B (fi) | 2010-04-29 | 2012-05-15 | Outokumpu Oy | Menetelmä korkean muokattavuuden omaavan ferriittis-austeniittisen ruostumattoman teräksen valmistamiseksi ja hyödyntämiseksi |
DE102010026808B4 (de) * | 2010-07-10 | 2013-02-07 | Technische Universität Bergakademie Freiberg | Korrosionsbeständiger austenithaltiger phosphorlegierter Stahlguss mit TRIP- bzw. TWIP-Eigenschaften und seine Verwendung |
FI126574B (fi) * | 2011-09-07 | 2017-02-28 | Outokumpu Oy | Dupleksinen ruostumaton teräs |
JP6405078B2 (ja) | 2012-05-07 | 2018-10-17 | 株式会社神戸製鋼所 | 二相ステンレス鋼材および二相ステンレス鋼管 |
CN103205653A (zh) * | 2013-03-27 | 2013-07-17 | 宝钢不锈钢有限公司 | 一种具有优异热塑性和耐蚀性的双相不锈钢及其制造方法 |
-
2014
- 2014-06-17 FI FI20145575A patent/FI126577B/en active IP Right Grant
-
2015
- 2015-06-11 US US15/319,454 patent/US11932926B2/en active Active
- 2015-06-11 TR TR2019/06644T patent/TR201906644T4/tr unknown
- 2015-06-11 BR BR112016029428-9A patent/BR112016029428B1/pt active IP Right Grant
- 2015-06-11 EP EP15809637.0A patent/EP3158101B1/en active Active
- 2015-06-11 WO PCT/FI2015/050415 patent/WO2015193542A1/en active Application Filing
- 2015-06-11 MX MX2016016548A patent/MX2016016548A/es unknown
- 2015-06-11 MY MYPI2016704653A patent/MY179089A/en unknown
- 2015-06-11 ES ES15809637T patent/ES2719758T3/es active Active
- 2015-06-11 JP JP2016573734A patent/JP6388967B2/ja active Active
- 2015-06-11 KR KR1020177000881A patent/KR102102512B1/ko active IP Right Grant
- 2015-06-11 SI SI201530693T patent/SI3158101T1/sl unknown
- 2015-06-11 CA CA2951867A patent/CA2951867C/en active Active
- 2015-06-11 CN CN201580038541.6A patent/CN106661704B/zh active Active
- 2015-06-11 EA EA201692322A patent/EA034408B9/ru not_active IP Right Cessation
- 2015-06-11 AU AU2015275997A patent/AU2015275997B2/en active Active
- 2015-06-11 KR KR1020197007472A patent/KR20190030777A/ko active Application Filing
- 2015-06-16 TW TW104119396A patent/TWI657153B/zh active
-
2016
- 2016-12-19 ZA ZA2016/08742A patent/ZA201608742B/en unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1715073A1 (en) * | 2004-01-29 | 2006-10-25 | JFE Steel Corporation | Austenitic-ferritic stainless steel |
JP2008291282A (ja) * | 2007-05-22 | 2008-12-04 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 形状凍結性に優れた高強度複相ステンレス鋼板及びその製造方法 |
EP2172574A1 (en) * | 2007-08-02 | 2010-04-07 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Ferritic-austenitic stainless steel excellent in corrosion resistance and workability and process for manufacturing the same |
JP2009052115A (ja) * | 2007-08-29 | 2009-03-12 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corp | 成形性に優れたフェライト・オーステナイト系ステンレス鋼薄板及びその製造方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Handbook of Stainless steel Outokumpu, October 2013, [retrieved 2.9.2015]. Internet address: http://www.outokumpu.com/SiteCollection Documents/Outokumpu-stainless-steel-handbook.pdf chapter: Physical Metallurgy * |
Sandvik Duplex stainless steel webpage. Internet-address: http:// smt.sandvik.com/en/products/tube-pipe-fittings-and-flanges/high-performance-materials/duplex-stainless-steel/ [retrieved 2.9.2015], waybackmachine 29.3.2013 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES2719758T3 (es) | 2019-07-12 |
MY179089A (en) | 2020-10-27 |
EP3158101A1 (en) | 2017-04-26 |
SI3158101T1 (sl) | 2019-05-31 |
CA2951867C (en) | 2022-09-13 |
EP3158101B1 (en) | 2019-02-20 |
TW201608040A (zh) | 2016-03-01 |
JP6388967B2 (ja) | 2018-09-12 |
JP2017522453A (ja) | 2017-08-10 |
KR102102512B1 (ko) | 2020-04-20 |
EA201692322A1 (ru) | 2017-06-30 |
TWI657153B (zh) | 2019-04-21 |
CN106661704A (zh) | 2017-05-10 |
AU2015275997A1 (en) | 2017-01-05 |
EA034408B9 (ru) | 2020-04-14 |
EP3158101A4 (en) | 2017-12-13 |
TR201906644T4 (tr) | 2019-05-21 |
BR112016029428A2 (pt) | 2017-08-22 |
BR112016029428B1 (pt) | 2021-03-30 |
US11932926B2 (en) | 2024-03-19 |
FI126577B (en) | 2017-02-28 |
CA2951867A1 (en) | 2015-12-23 |
KR20190030777A (ko) | 2019-03-22 |
US20170130305A1 (en) | 2017-05-11 |
CN106661704B (zh) | 2018-07-20 |
KR20170016487A (ko) | 2017-02-13 |
ZA201608742B (en) | 2019-05-29 |
MX2016016548A (es) | 2017-05-01 |
WO2015193542A1 (en) | 2015-12-23 |
AU2015275997B2 (en) | 2019-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6190367B2 (ja) | 二相ステンレス鋼 | |
KR102382398B1 (ko) | 듀플렉스 스테인레스 강 | |
EA034408B1 (ru) | Двухфазная нержавеющая сталь |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TH4A | Publication of the corrected specification to eurasian patent | ||
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 TJ TM |