NO336117B1 - Duplex stainless steel and its manufacturing method - Google Patents

Duplex stainless steel and its manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
NO336117B1
NO336117B1 NO20052266A NO20052266A NO336117B1 NO 336117 B1 NO336117 B1 NO 336117B1 NO 20052266 A NO20052266 A NO 20052266A NO 20052266 A NO20052266 A NO 20052266A NO 336117 B1 NO336117 B1 NO 336117B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
stainless steel
less
oxide
duplex stainless
content
Prior art date
Application number
NO20052266A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO20052266D0 (en
NO20052266L (en
Inventor
Tomohiko Omura
Satoshi Matsumoto
Original Assignee
Sumitomo Metal Ind
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 Sumitomo Metal Ind filed Critical Sumitomo Metal Ind
Publication of NO20052266D0 publication Critical patent/NO20052266D0/en
Publication of NO20052266L publication Critical patent/NO20052266L/en
Publication of NO336117B1 publication Critical patent/NO336117B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/064Dephosphorising; Desulfurising
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0087Treatment of slags covering the steel bath, e.g. for separating slag from the molten metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/06Deoxidising, e.g. killing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse omhandler dupleks rustfritt stål som har utmerket korrosjonsmotstand i sjøvann. Dette stålet anvendes for stålrør, stålplater eller lignende, slik som rørledninger for varmeveksling, rørledninger eller strukturer for et kjemisk anlegg, ledningsrør, oljebrønn- eller gassbrønnforing eller røropplegg, og forbindelsesrør (kontrollrørledningerfor et undersjøisk oljefelt). The present invention relates to duplex stainless steel which has excellent corrosion resistance in seawater. This steel is used for steel pipes, steel plates or the like, such as pipelines for heat exchange, pipelines or structures for a chemical plant, conduit pipes, oil well or gas well lining or piping, and connecting pipes (control pipelines for an undersea oil field).

OPPFINNELSENS BAKGRUNN BACKGROUND OF THE INVENTION

Konvensjonelt, selv om råolje og naturgass boret fra undersjøiske oljefel-ter og lignende har blitt unngått på grunn av harde arbeidsmiljøer, bringer de nye strenge energibetingelsene med seg en situasjon som råoljen og naturgassen må utnyttes i. Derfor øker kravet til rustfritt stål som har utmerket punkttæringsmotstand, spesielt dupleks rustfritt stål, som et materiale for stålrør eller andre strukturer anvendt i sjøvann. Conventionally, although crude oil and natural gas drilled from undersea oil fields and the like have been avoided due to harsh working environments, the new strict energy conditions bring with them a situation in which the crude oil and natural gas must be utilized. Therefore, the demand for stainless steel, which has excellent pitting resistance, especially duplex stainless steel, as a material for steel pipes or other structures used in seawater.

Et såkalt super dupleks rustfritt stål som har forbedret punkttæringsmotstand fordi det inneholder W i tillegg til tilpasningen av innholdene av Cr, Mo og N (nitrogen), som generelt er effektive for å forbedre punkttæringsmotstanden av dupleks rustfritt stål, er vist i patentdokument 1. Det foreslår en indeks, som viser punkttæringsmotstanden av dupleks rustfritt stål, PREW ifølge den følgende ligningen (B) som inneholder W, i tillegg til PRE (punkttæringsmotstandsekvivalent) ifølge den følgende ligningen (A). A so-called super duplex stainless steel which has improved pitting resistance because it contains W in addition to the adjustment of the contents of Cr, Mo and N (nitrogen), which are generally effective in improving the pitting resistance of duplex stainless steel, is shown in Patent Document 1. It proposes an index, showing the pitting resistance of duplex stainless steel, PREW according to the following equation (B) containing W, in addition to PRE (pitting resistance equivalent) according to the following equation (A).

Punkttæringsmotstandsindeksen PRE eller PREW blir justert til ikke mindre enn 35 i det generelle dupleks rustfri stålet og til ikke mindre enn 40 i super dupleks rustfri stålet. Konvensjonelle teknikker for å forbedre punkttæringsmotstanden ble utført basert på hvor mye punkttæringsmotstandsindeksen PRE eller PREW kan økes. The pitting resistance index PRE or PREW is adjusted to not less than 35 in the general duplex stainless steel and to not less than 40 in the super duplex stainless steel. Conventional techniques for improving pitting resistance were carried out based on how much the pitting resistance index PRE or PREW can be increased.

I ligningene (A) og (B), viser hvert kjemisk symbol innholdet av hvert element (vekt-%). In equations (A) and (B), each chemical symbol indicates the content of each element (wt%).

Påvirkningen på punkttæringsmotstanden av ikke-metalliske inklusjoner har ikke blitt undersøkt i det dupleks rustfrie stålet. Imidlertid, med hensyn til punkttæringsmotstanden til austenittisk rustfritt stål, er det kjent at Mn-sulfider er mest skadelige for punkttæringsmotstanden, og oksider derav er harmløse som beskrevet i ikke-patent dokument 1. The influence on pitting resistance of non-metallic inclusions has not been investigated in the duplex stainless steel. However, with respect to the pitting resistance of austenitic stainless steel, it is known that Mn sulfides are most detrimental to the pitting resistance, and oxides thereof are harmless as described in Non-Patent Document 1.

Oksidbaserte inklusjoner inneholdt i rustfri ståltyper er generelt kompositte oksider sammensatt av oksider slik som Al-oksid (AI2O3), Si-oksid (SiC>2), Cr-oksid (Cr203). Disse oksidene ble antatt å ikke ha noen påvirkning på punkttæring fordi de nesten ikke løses opp i vandige oppløsninger eller såkalt uløselighet. På den andre siden, selv om Ca og Mg, og videre S som er forurensningselementer i stålprodukt, kan være inneholdt i oksidene, har påvirkningen av disse elementene på punkttæringsmotstanden aldri blitt undersøkt. Oxide-based inclusions contained in stainless steel types are generally composite oxides composed of oxides such as Al-oxide (AI2O3), Si-oxide (SiC>2), Cr-oxide (Cr2O3). These oxides were assumed to have no effect on pitting because they hardly dissolve in aqueous solutions or so-called insolubility. On the other hand, although Ca and Mg, and furthermore S which are impurity elements in steel product, may be contained in the oxides, the influence of these elements on the pitting corrosion resistance has never been investigated.

WO 03044237 beskriver et dupleks rustfri stål med høy motstand mot spenningskorrosjonssprekking og som er egnet for bruk i anlegg for fremstilling av næringsmidler. WO 03044237 describes a duplex stainless steel with high resistance to stress corrosion cracking and which is suitable for use in plants for the production of foodstuffs.

EP 545753 A beskriver et dupleks rustfri stål med en PREW-verdi på minst 40, hvor PREW er definert som: EP 545753 A describes a duplex stainless steel with a PREW value of at least 40, where PREW is defined as:

PREW=[%Cr]+3,3[%Mo]+0,5[%W]+[%N] PREW=[%Cr]+3.3[%Mo]+0.5[%W]+[%N]

EP 757112 A beskriver et dupleks stål som har en punkttæringsmotstandsindeks, PREW, større enn 40 EP 757112 A describes a duplex steel having a pitting corrosion resistance index, PREW, greater than 40

[Patentdokument 1] Japansk Patent Publikasjon nr. H05-132741 [Patent Document 1] Japanese Patent Publication No. H05-132741

[Ikke-patentdokument 1] J. E. Castle et al., "Studies by Auger Spectro-scopy of Pit Initiation at the site of Inclusions in Stainless Steel", Corrosion Science, Volume 30, nr. 4/5, p. 409 [Non-Patent Document 1] J. E. Castle et al., "Studies by Auger Spectro-scopy of Pit Initiation at the site of Inclusions in Stainless Steel", Corrosion Science, Volume 30, No. 4/5, p. 409

OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN SUMMARY OF THE INVENTION

De siste årene, har anvendelse av dupleks rustfritt stål til strengt korrosive miljøer slik som et høytemperatur sjøvannsmiljø øket. For eksempel i en korro-sjonstest som simulerer en slik streng betingelse, en 80°C-treverdig jern klorid test, kan ikke nødvendigvis tilstrekkelig punkttæringsmotstand oppnås selv i tilfellet av super dupleks rustfritt. Bare tilpasningen av innholdene av Cr, Mo og N (nitrogen) og videre W eller lignende, er ofte utilstrekkelig for forbedringen i punkttæringsmotstand. Videre, selv om punkttæringsmotstanden kan forbedres noe ved å redusere Mn sulfidene i stålet, selv i dupleks rustfritt stål lignende det austenittisk rustfri stålet, kan punkttæringen ikke bli absolutt forhindret. In recent years, the application of duplex stainless steel to strictly corrosive environments such as a high temperature seawater environment has increased. For example, in a corrosion test that simulates such a severe condition, an 80°C trivalent iron chloride test, sufficient pitting resistance cannot necessarily be achieved even in the case of super duplex stainless. Only the adaptation of the contents of Cr, Mo and N (nitrogen) and further W or the like is often insufficient for the improvement in pitting resistance. Furthermore, although the pitting resistance can be somewhat improved by reducing the Mn sulfides in the steel, even in duplex stainless steels similar to the austenitic stainless steel, the pitting cannot be absolutely prevented.

Foreliggende oppfinnelse løser disse problemene, og dens formål er å til-veiebringe et dupleks rustfritt stål som er i stand til å stabilt oppnå tilfredsstillende punkttæringsmotstand, og en fremgangsmåte for å fremstille dette. The present invention solves these problems, and its purpose is to provide a duplex stainless steel capable of stably achieving satisfactory pitting resistance, and a method for producing this.

Som et resultat av detaljerte undersøkelser for metallurgiske faktorer som påvirker punkttæringsmotstanden av dupleks rustfritt stål, fant de foreliggende oppfinnere at, i tillegg til den ovennevnte konvensjonelle faktor som bidrar til punkttæring, kan selv de oksidbaserte inklusjoner generert i stålfremstillingspro-sessen signifikant påvirke punkttæringsmotstanden, hvis de inneholder Ca og Mg, og også hvis de inneholder S. Kunnskapen oppnådd ved studiene av de foreliggende oppfinnere er som følger. As a result of detailed investigations for metallurgical factors affecting the pitting resistance of duplex stainless steel, the present inventors found that, in addition to the above conventional factor contributing to pitting, even the oxide-based inclusions generated in the steelmaking process can significantly affect the pitting resistance, if they contain Ca and Mg, and also if they contain S. The knowledge obtained by the studies of the present inventors is as follows.

Oksidbaserte inklusjoner dannet i stål med et Ca-innhold på mindre enn 0,0005 vekt-% eller et Mg-innhold på mindre enn 0,0001 vekt-% er hovedsakelig sammensatt av uløselig AI2O3, og forårsaker aldri punkttæring. Oksidbaserte inklusjoner dannet med et Ca eller Mg innhold som overstiger 0,005 vekt-% er hovedsakelig sammensatt av (Ca,Mg)0, og punkttæring begynner nesten ikke i slike oksider. Oxide-based inclusions formed in steels with a Ca content of less than 0.0005 wt% or a Mg content of less than 0.0001 wt% are mainly composed of insoluble AI2O3, and never cause pitting. Oxide-based inclusions formed with a Ca or Mg content exceeding 0.005% by weight are mainly composed of (Ca,Mg)0, and pitting almost does not begin in such oxides.

Oksidbaserte inklusjoner dannet i stål med et Ca-innhold på 0,0005 til 0,005 vekt-% og et Mg-innhold på 0,0001 til 0,005 vekt-% produserer imidlertid en tilstand hvorAI203og (Ca,Mg)0 eksisterer samtidig, og når disse oksidbaserte inklusjonene blir dannet tilstøtende, er punkttæring tilbøyelig til å begynne i slike oksider. However, oxide-based inclusions formed in steels with a Ca content of 0.0005 to 0.005 wt% and a Mg content of 0.0001 to 0.005 wt% produce a condition where Al 2 O 3 and (Ca,Mg) 0 coexist, and when these oxide-based inclusions are formed adjacent, pitting corrosion is apt to start in such oxides.

Som et resultat av forskjellige studier for å avklare årsakene til punkttæring i dupleks rustfritt stål som inneholder 0,0005 til 0,005 vekt-% av Ca og 0,0001 til 0,005 vekt-% av Mg, fant de foreliggende oppfinnere at forekomsten av punkttæring avhenger av størrelsen og antallet oksidinklusjoner dannet i stålet. As a result of various studies to clarify the causes of pitting in duplex stainless steel containing 0.0005 to 0.005 wt% of Ca and 0.0001 to 0.005 wt% of Mg, the present inventors found that the occurrence of pitting depends on the size and number of oxide inclusions formed in the steel.

S er et element som uunngåelig er til stede i stål, og det er umulig å full-stendig fjerne innholdet i nåværende stålfremstillingsteknikker. Selv om S forringer punkttæringsmotstanden når det er inneholdt i de oksidbaserte inklusjoner dannet i stål i store mengder, ble det gjort klart av studiene av de foreliggende oppfinnere at punkttæringen kan undertrykkes, selv i slike oksidbaserte inklusjoner, ved å justere størrelsen og antallet derav. S is an element that is unavoidably present in steel, and it is impossible to completely remove its content in current steelmaking techniques. Although S deteriorates the pitting resistance when it is contained in the oxide-based inclusions formed in steel in large amounts, it was made clear by the studies of the present inventors that the pitting can be suppressed, even in such oxide-based inclusions, by adjusting the size and number thereof.

Dupleks rustfritt stål, av en ønsket oksidbasert inklusjonstilstand, kan ikke fremstilles ved stålfremstilling eller termisk behandling ved anvendelse av konvensjonelle metoder. Som et resultat av forskjellige undersøkelser, fant de foreliggende oppfinnere at (a) slaggbasegraden i reduksjon, (p) deoksideringstemperatu-ren og tiden i støpeskje, og (y) det totale bearbeidelsesforhold etter støping blir kontrollert til en optimal kombinasjon, hvorved en ønsket oksidbasert inklusjonstilstand kan oppnås, som muliggjør produksjon av ukonvensjonelt høyrent stål. Duplex stainless steel, of a desired oxide-based inclusion state, cannot be produced by steelmaking or heat treatment using conventional methods. As a result of various investigations, the present inventors found that (a) the slag base degree in reduction, (p) the deoxidation temperature and time in the ladle, and (y) the overall processing conditions after casting are controlled to an optimum combination, whereby a desired oxide-based inclusion state can be achieved, which enables the production of unconventional high-purity steel.

Foreliggende oppfinnelse har blitt fullført basert på den kjemiske sammensetningen av et stålprodukt som er i stand til å sikre ytelsene av et dupleks rustfritt stål; en oksidbasert inklusjonstilstand som er i stand til signifikant å forbedre punkttæringsmotstanden, og en produksjonsprosess for å oppnå øket ren-het. The present invention has been completed based on the chemical composition of a steel product capable of ensuring the performance of a duplex stainless steel; an oxide-based inclusion state capable of significantly improving pitting resistance, and a manufacturing process to achieve increased purity.

Foreliggende oppfinnelse involverer dupleks rustfri ståltyper vist i den føl-gende beskrivelsen (a), og en fremgangsmåte for fremstilling av dupleks rustfritt stål vist i den følgende beskrivelse (b). (a) Et dupleks rustfritt stål som inneholder, i vekt-%, C: ikke mer enn 0,03%, Si: 0,01 til 2%, Mn: 0,1 til 2%, P: ikke mer enn 0,05%, S: ikke mer enn 0,001%, Al: 0,003 til 0,05%, Ni: 4 til 12%, Cr: 18 til 32%, Mo: 0,2 til 5%, N (nitrogen): 0,05 til 0,4%, O (oksygen): ikke mer enn 0,01%, Ca: 0,0005 til 0,005%, Mg: 0,0001 til 0,005%, Cu: 0 til 2%, B: 0 til 0,01%, og W: 0 til 4%, og balansen er Fe og forurensninger, hvor et antall oksidbaserte inklusjoner, som har et totalinnhold av Ca og Mg på 20 til 40 vekt-% og også har en lang diameter på ikke mindre enn 7u.m, ikke er mer enn 10 per 1 mm<2>av tverrsnittet loddrett på bearbeidelsesretningen, hvori antallet oksidbaserte inklusjoner, som har et innhold av S på ikke mindre enn 15 vekt-% og også har en lang diameter på ikke mindre enn 1 u.m, ikke er mer enn 10 per 0,1 mm2 av tverrsnittet loddrett på bearbeidelsesretningen og hvor punkttæringsmotstandsindeksen PREW, representert av den følgende ligning (1), ikke er mindre enn 40. I ligningen (1), viser hvert kjemiske symbol innholdet av hvert element (vekt-%). The present invention involves duplex stainless steel types shown in the following description (a), and a method for producing duplex stainless steel shown in the following description (b). (a) A duplex stainless steel containing, by weight %, C: not more than 0.03%, Si: 0.01 to 2%, Mn: 0.1 to 2%, P: not more than 0, 05%, S: not more than 0.001%, Al: 0.003 to 0.05%, Ni: 4 to 12%, Cr: 18 to 32%, Mo: 0.2 to 5%, N (Nitrogen): 0, 05 to 0.4%, O (oxygen): not more than 0.01%, Ca: 0.0005 to 0.005%, Mg: 0.0001 to 0.005%, Cu: 0 to 2%, B: 0 to 0 .01%, and W: 0 to 4%, and the balance is Fe and impurities, where a number of oxide-based inclusions, which have a total content of Ca and Mg of 20 to 40 wt% and also have a long diameter of not less than 7u.m, is not more than 10 per 1 mm<2> of the cross-section perpendicular to the processing direction, in which the number of oxide-based inclusions, which have a content of S of not less than 15% by weight and also have a long diameter of not less than 1 u.m, is not more than 10 per 0.1 mm2 of the cross section perpendicular to the machining direction and where the pitting resistance index PREW, represented by the following equation (1), is not less than 40. In equation one (1), each chemical symbol shows the content of each element (% by weight).

I stålene beskrevet i (a) over, er innholdene av Cu, B og W ønskelig henholdsvis 0,2 til 2%, 0,001 til 0,01% og 0,1 til 4% på vektbasis. In the steels described in (a) above, the contents of Cu, B and W are desirably 0.2 to 2%, 0.001 to 0.01% and 0.1 to 4% by weight, respectively.

(b) En fremgangsmåte for fremstilling av et dupleks rustfritt stål, ifølge ovennevnte (a), kjennetegnet ved å redusere forutsetningen at en slaggbasegrad, representert ved den følgende ligning (2) er 0,5 til 3,0, deoksidering til tappet smeltet stål ved temperaturen ikke lavere enn 1500°C i ikke mindre enn 5 minutter fulgt av støping, og forming av den resulterende valseblokk ved forutsetning av at det totale bearbeidelsesforholdet R representert ved den følgende ligningen (3), ikke er mindre enn 10. I ligning (2), representerer hver forbindelse konsentrasjonen i slagg (vekt-%) av hvert forbindelse. I ligning (3), representerer A0nog An henholdsvis et tverrsnittsareal før deformeringen i den plastiske defor- (b) A process for producing a duplex stainless steel, according to the above (a), characterized by reducing the assumption that a slag base degree, represented by the following equation (2) is 0.5 to 3.0, deoxidation to tapped molten steel at the temperature not lower than 1500°C for not less than 5 minutes followed by casting, and forming the resulting rolling block on the condition that the total processing ratio R represented by the following equation (3) is not less than 10. In equation ( 2), each compound represents the concentration in slag (wt%) of each compound. In equation (3), A0 and An respectively represent a cross-sectional area before the deformation in the plastic deformation

meringsprosessen og et tverrsnittsareal etter deformeringen i den plastiske deformeringsprosessen, og hvert suffiks n (1, 2, ... i) representerer hver stillingsrekke-følge i den plastiske deformeringsprosessen. the mering process and a cross-sectional area after the deformation in the plastic deformation process, and each suffix n (1, 2, ... i) represents each position order in the plastic deformation process.

Ifølge foreliggende oppfinnelse, kan dupleks rustfritt stål som har god punkttæringsmotstand bli stabilt oppnådd. Derfor kan det tilveiebringes dupleks rustfritt stål som er mest egnet for stålrør, stålplater eller lignende, slik som rørled-ninger for varmeveksling, rørledninger eller strukturer for kjemiske anlegg, led-ningsrør-, oljebrønn- eller gassbrønnforing eller røropplegg, eller forbindelsesrør (kontrollrørledninger for undersjøiske oljefelt). According to the present invention, duplex stainless steel having good pitting resistance can be stably obtained. Therefore, duplex stainless steel can be provided which is most suitable for steel pipes, steel plates or the like, such as heat exchange pipelines, chemical plant pipelines or structures, pipeline, oil well or gas well lining or piping, or connecting pipes (control pipelines for submarine oil fields).

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGER BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

Figur 1 er et snitt som viser en observasjonsoverflate for oksidbaserte inklusjoner; Figur 2 er snitt for å definere den lange diameter og måleposisjonen av sammensetningen av oksidbaserte inklusjoner; Figur 3 er snitt som viser forholdet mellom lang diameter og totalinnhold av Ca og Mg i oksidbaserte inklusjoner; og Figur 4 er snitt som viser forholdet mellom lang diameter og et innhold av S i oksidbaserte inklusjoner. Figure 1 is a section showing an observation surface for oxide-based inclusions; Figure 2 is a section to define the long diameter and measurement position of the composition of oxide-based inclusions; Figure 3 is a section showing the relationship between long diameter and total content of Ca and Mg in oxide-based inclusions; and Figure 4 is a section showing the relationship between long diameter and a content of S in oxide-based inclusions.

(Forklaring av nummer) (Explanation of number)

1: stålplate (eller stålrør) 1: steel plate (or steel tube)

DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

1. Kjemisk sammensetning 1. Chemical composition

Det er krevet å organisere den kjemiske sammensetningen av stålproduktet innen det følgende område for å sikre tilstrekkelig punkttæringsmotstand i et dupleks rustfritt stål. I de følgende beskrivelser, betyr"%" for innhold "vekt-%". It is required to organize the chemical composition of the steel product within the following range to ensure sufficient pitting resistance in a duplex stainless steel. In the following descriptions, "%" for content means "% by weight".

C: Ikke mer enn 0,03% C: Not more than 0.03%

C er uunngåelig til stede i stål. Når innholdet overstiger 0,03%, er karbi-der tilbøyelige til å felles ut, hvilket resulterer i forringelse av punkttæringsmotstand. Følgelig, er innholdet av C satt til ikke mer enn 0,03%. C is inevitably present in steel. When the content exceeds 0.03%, carbides tend to precipitate, resulting in deterioration of pitting resistance. Accordingly, the content of C is set to no more than 0.03%.

Si: 0,01 til 2% Say: 0.01 to 2%

Si er et element som er effektivt for deoksidering av stål, og et innhold på ikke mindre enn 0,01 % er derfor krevet. Imidlertid, fremmer et innhold som overstiger 2% dannelse av intermetalliske forbindelser, hvilket resulterer i forringelse av punkttæringsmotstand. Følgelig, er innholdet av Si satt til 0,01 til 2%. Si is an element that is effective for the deoxidation of steel, and a content of no less than 0.01% is therefore required. However, a content exceeding 2% promotes the formation of intermetallic compounds, resulting in the deterioration of pitting resistance. Accordingly, the content of Si is set at 0.01 to 2%.

Mn: 0,1 til 2% Mn: 0.1 to 2%

Mn er effektivt for stabilisering av austenittiske faser lignende Ni, og et innhold på ikke mindre enn 0,1 % er derfor krevet. På den andre siden, fører et innhold som overstiger 2% til forringelse av punkttæringsmotstand. Følgelig, er innholdet av Mn satt til 0,1 til 2%. Mn is effective for stabilizing austenitic phases similar to Ni, and a content of no less than 0.1% is therefore required. On the other hand, a content exceeding 2% leads to deterioration of pitting resistance. Accordingly, the content of Mn is set at 0.1 to 2%.

P: Ikke mer enn 0,05% P: Not more than 0.05%

P er uunngåelig til stede i stål som forurensninger, og løses opp aktivt for å svekke punkttæringsmotstanden. Siden et innhold som overstiger 0,05% gjør denne effekten påfallende, må innholdet settes til ikke mer enn 0,05%. Innholdet av P er ønskelig så lavt som mulig. P is inevitably present in steel as contaminants, and actively dissolves to weaken pitting resistance. Since a content exceeding 0.05% makes this effect noticeable, the content must be set to no more than 0.05%. The content of P is desirable as low as possible.

S: Ikke mer enn 0,001% S: Not more than 0.001%

S er uunngåelig til stede i stål på lignende måte som P, og forringer punkttæringsmotstanden ved å danne sulfider som enkelt løses opp. Et innhold som overstiger 0,001% gjør denne effekten påfallende. Siden selv et innhold på ikke mer enn 0,001% kan understøtte punkttæring når det er inneholdt i oksidbaserte inklusjoner, som beskrevet senere, er innholdet av S ønskelig så lavt som mulig innen dette området. S is inevitably present in steel in a similar way to P, and degrades pitting resistance by forming sulphides which easily dissolve. A content that exceeds 0.001% makes this effect noticeable. Since even a content of no more than 0.001% can support pitting when contained in oxide-based inclusions, as described later, the content of S is desirably as low as possible within this range.

Al: 0,003 til 0,05% Al: 0.003 to 0.05%

Al er et element som er nødvendig for deoksidering av stål, og et innhold på ikke mindre enn 0,003% er derfor krevet. På den andre siden, forårsaker et urimelig stort innhold forringelse av punkttæringsmotstanden på grunn av utfelling av Al-nitrider, som absorberer N (nitrogen) som er et element som er effektivt for å forbedre punkttæringsmotstanden. Følgelig er innholdet av Al satt til 0,003 til 0,05%. Al betyr "sol. Al (syreløselig Al)". Al is an element that is necessary for the deoxidation of steel, and a content of no less than 0.003% is therefore required. On the other hand, an unreasonably large content causes deterioration of pitting resistance due to precipitation of Al nitrides, which absorb N (nitrogen) which is an element effective in improving pitting resistance. Accordingly, the content of Al is set at 0.003 to 0.05%. Al means "sol. Al (acid-soluble Al)".

Ni: 4 til 12% Nine: 4 to 12%

Ni er et element som stabiliserer austenittiske faser, og dets effekt er utilstrekkelig innen et innhold på mindre enn 4%. På den andre siden, forårsaker et innhold som overstiger 12% overdrevne austenittiske faser, hvilket resulterer i et tap av mekaniske egenskaper i dupleks rustfritt stål. Følgelig, er innholdet satt til 4 til 12%. Ni is an element that stabilizes austenitic phases, and its effect is insufficient within a content of less than 4%. On the other hand, a content exceeding 12% causes excessive austenitic phases, resulting in a loss of mechanical properties in duplex stainless steel. Accordingly, the content is set at 4 to 12%.

Cr: 18 til 32% Cr: 18 to 32%

Cr er effektivt for å forbedre punkttæringsmotstanden, og et innhold på mindre enn 18% resulterer i at punkttæringsmotstanden gjøres utilstrekkelig. På den andre siden, forårsaker et innhold som overstiger 32% overdrevne ferritiske faser, hvilket resulterer i et tap av mekaniske egenskaper i dupleks rustfritt stål. Følgelig, er innholdet av Cr satt til 18 til 32%. Cr is effective in improving pitting resistance, and a content of less than 18% results in insufficient pitting resistance. On the other hand, a content exceeding 32% causes excessive ferritic phases, resulting in a loss of mechanical properties in duplex stainless steel. Accordingly, the content of Cr is set at 18 to 32%.

Mo: 0,2 til 5% Mo: 0.2 to 5%

Mo er også et element som kan forbedre punkttæringsmotstanden på lignende måte som Cr, og effekten er ikke tilstrekkelig med et innhold på mindre enn 0,2%. På den andre siden, forårsaker et innhold som overstiger 5% utfelling av intermetalliske forbindelser, og resulterer inverst i forringelse av punkttæringsmotstanden. Følgelig, er innholdet av Mo satt til 0,2 til 5%. Mo is also an element that can improve pitting resistance in a similar way to Cr, and the effect is not sufficient with a content of less than 0.2%. On the other hand, a content exceeding 5% causes precipitation of intermetallic compounds, and inversely results in deterioration of pitting resistance. Accordingly, the content of Mo is set at 0.2 to 5%.

N (Nitrogen): 0,05 til 0,4% N (Nitrogen): 0.05 to 0.4%

N (Nitrogen) er et element som påvirker stabiliseringen av austenittiske faser på lignende måte som Ni. N (nitrogen) har også effekten av å forbedre punkttæringsmotstanden på lignende måte som Cr og Mo. Imidlertid, er disse ef-fektene utilstrekkelige med et innhold på mindre enn 0,05%. På den andre siden, forårsaker et innhold som overstiger 0,4% forringelse av varm bearbeidbarhet. Følgelig, er innholdet av N (nitrogen) satt til 0,05 til 0,4%. N (Nitrogen) is an element that affects the stabilization of austenitic phases in a similar way to Ni. N (nitrogen) also has the effect of improving pitting resistance in a similar way to Cr and Mo. However, these effects are insufficient with a content of less than 0.05%. On the other hand, a content exceeding 0.4% causes deterioration of hot workability. Accordingly, the content of N (nitrogen) is set at 0.05 to 0.4%.

0 (Oksygen): Ikke mer enn 0,01% 0 (Oxygen): Not more than 0.01%

O (Oksygen) er uunngåelig til stede i stål på lignende måte som S; det er til stede i en oksidbasert inklusjonstilstand. Disse oksidene svekker punkttæringsmotstanden avhengig av deres sammensetninger, fordi disse oksidene er opp-havet til punkttæring. Spesielt når innholdet overstiger 0,01%, øker grove oksider hvilket gjør denne tendensen påfallende. Følgelig, må O (oksygen) begrenses til ikke mer enn 0,01 %. Innholdet av O (oksygen) er ønskelig så lavt som mulig. O (Oxygen) is inevitably present in steel in a similar way to S; it is present in an oxide-based inclusion state. These oxides weaken pitting resistance depending on their compositions, because these oxides are the source of pitting. Especially when the content exceeds 0.01%, coarse oxides increase, which makes this tendency striking. Accordingly, O (oxygen) must be limited to no more than 0.01%. The content of O (oxygen) is desirable as low as possible.

Ca: 0,0005 til 0,005%, Mg: 0,0001 til 0,005% Ca: 0.0005 to 0.005%, Mg: 0.0001 to 0.005%

Ca og Mg er elementer som har effekten av å forbedre varmbearbeidbar-het av stål ved å kontrollere S som sulfider. Imidlertid, som beskrevet over, i dupleks rustfritt stål som inneholder Ca: 0,0005 til 0,005% og Mg: 0,0001 til 0,005%, når AI2O3og (Ca,Mg)0 eksisterer samtidig og dannes nær hverandre, blir punkttæringsmotstanden ugunstig påvirket. Følgelig, er innholdene av Ca og Mg begrenset til områder på henholdsvis 0,0005 til 0,005% og 0,0001 til 0,005%, hvor punkttæringsmotstanden er tilbøyelig til å svekkes. Punkttæringsmotstanden av dupleks rustfritt stålet ifølge foreliggende oppfinnelse kan forbedres ved å begren-se den oksidbaserte inklusjonstilstanden som beskrevet senere. Ca and Mg are elements that have the effect of improving hot workability of steel by controlling S as sulphides. However, as described above, in duplex stainless steel containing Ca: 0.0005 to 0.005% and Mg: 0.0001 to 0.005%, when Al2O3 and (Ca,Mg)0 coexist and form close to each other, the pitting resistance is adversely affected. Consequently, the contents of Ca and Mg are limited to ranges of 0.0005 to 0.005% and 0.0001 to 0.005%, respectively, where the pitting resistance tends to be weakened. The pitting resistance of the duplex stainless steel according to the present invention can be improved by limiting the oxide-based inclusion state as described later.

Dupleks rustfritt stålet ifølge foreliggende oppfinnelse har den ovennevnte kjemiske sammensetningen, hvor balansen er Fe og forurensninger. Dupleks rustfritt stålet ifølge foreliggende oppfinnelse kan inkludere én eller flere av Cu, B og W som eventuelle additivelementer. The duplex stainless steel according to the present invention has the above-mentioned chemical composition, where the balance is Fe and impurities. The duplex stainless steel according to the present invention can include one or more of Cu, B and W as possible additive elements.

Cu: 0 til 2% Cu: 0 to 2%

Cu stabiliserer den austenittiske fasen på lignende måte som Ni. Det stabiliserer også sulfidbelegg i et hydrogensulfidmiljø som forbedrer punkttæringsmotstanden. Derfor, kan Cu tilsettes etter behov. Selv om et innhold på ikke mindre enn 0,2% er ønskelig for å oppnå effekten over, forringer et innhold som overstiger 2% varmbearbeidbarheten. Følgelig, når Cu tilsettes, blir innholdet ønskelig satt til 0,2 til 2%. Cu stabilizes the austenitic phase in a similar way to Ni. It also stabilizes sulphide coatings in a hydrogen sulphide environment which improves pitting resistance. Therefore, Cu can be added as needed. Although a content of no less than 0.2% is desirable to achieve the effect above, a content exceeding 2% impairs hot workability. Accordingly, when Cu is added, the content is desirably set to 0.2 to 2%.

B: Otil 0,01% B: Less than 0.01%

B kan tilsettes etter behov siden det er et element som er effektivt for å forbedre varmbearbeidbarheten. Selv om innholdet ønskelig er satt til ikke mindre enn 0,001% for å oppnå denne effekten, tilfredsstilles effekten selv hvis innholdet overstiger 0,01%. Følgelig, når B tilsettes, er innholdet ønskelig satt til 0,001 til 0,01%. B may be added as needed since it is an element effective in improving hot workability. Although the content is preferably set to no less than 0.001% to achieve this effect, the effect is satisfied even if the content exceeds 0.01%. Accordingly, when B is added, the content is desirably set at 0.001 to 0.01%.

W: 0 til 4% W: 0 to 4%

W kan tilsettes etter behov siden det er et element som er effektivt for å forbedre punkttæringsmotstanden på lignende måte som Cr og Mo. Denne effekten blir påfallende når innholdet ikke er mindre enn 0,1%. Imidlertid, forårsaker et innhold som overstiger 4% utfelling av intermetalliske forbindelser, som forringer punkttæringsmotstanden noe. Følgelig, når W tilsettes, er innholdet ønskelig satt til 0,1 til 4%. W can be added as needed since it is an element effective in improving pitting resistance similar to Cr and Mo. This effect becomes noticeable when the content is not less than 0.1%. However, a content exceeding 4% causes precipitation of intermetallic compounds, which somewhat degrades the pitting resistance. Accordingly, when W is added, the content is desirably set to 0.1 to 4%.

2. Punkttæringsmotstandsindeks 2. Pitting corrosion resistance index

Dupleks rustfritt stålet ifølge foreliggende oppfinnelse er et super dupleks rustfritt stål, som har den ovennevnte kjemiske sammensetningen og punkttæringsmotstandsindeksen, som er definert som følger, er ikke mindre enn 40. I ligningen (1), representerer hvert kjemisk symbol innholdet (vekt-%) av hvert element. The duplex stainless steel of the present invention is a super duplex stainless steel, which has the above chemical composition and the pitting corrosion resistance index, which is defined as follows, is not less than 40. In the equation (1), each chemical symbol represents the content (% by weight) of each element.

3. Tilstand av oksidbaserte inklusjoner 3. Condition of oxide-based inclusions

De foreliggende oppfinnere undersøkte påvirkningen av oksidbaserte inklusjoner på punkttæringsmotstanden ved de følgende metoder. The present inventors investigated the influence of oxide-based inclusions on pitting resistance by the following methods.

Smeltede stål som har kjemiske sammensetninger vist i tabellene 3 og 4 ble bearbeidet ved forskjellige betingelser for å fremstille dupleks rustfri stålrør 1,4 ganger 16 (mm) tykt. Etter at disse stålrørene ble trykt flate, ble testbiter med rørtykkelse x 10 mm x 10 mm skåret ut derfra. Prøvestykkene ble montert i et resin til tverrsnitt ("observasjonsoverflate" vist i Fig. 1) retningen loddrett på bearbeidelsesretningen av hvert prøvestykke, og dette tverrsnittet ble fullført ved polering. Den polert-fullførte overflaten ble observert ved et scanning mikroskop (SEM) for å måle en lang diameter og den kjemiske sammensetningen av oksidbaserte inklusjoner. Molten steels having chemical compositions shown in Tables 3 and 4 were processed under various conditions to produce duplex stainless steel tubes 1.4 by 16 (mm) thick. After these steel tubes were printed flat, test pieces of tube thickness x 10 mm x 10 mm were cut out from them. The specimens were mounted in a resin to cross-section ("observation surface" shown in Fig. 1) direction perpendicular to the machining direction of each specimen, and this cross-section was completed by polishing. The polished-finished surface was observed by a scanning microscope (SEM) to measure a long diameter and the chemical composition of oxide-based inclusions.

Den lange diameter av oksidbaserte inklusjoner betyr lengden (a1 eller a2) av den lengste rette linjen av linjene som forbinder to forskjellige punkter på grenseflaten mellom et basemetall og hver inklusjon som vist i Fig. 2. For sammensetningen av den oksidbaserte inklusjonen, ble nærheten av senterdelen av inklusjonen (b1 eller b2 i eksemplet vist i Fig. 2) eller nærheten av gravitasjons-senterdelen av tverrsnittsformen av inklusjonen målt ved EDX (energispredende røntgenspektroskopi) for å bestemme innholdene av legeringselementer andre enn 0 (oksygen). The long diameter of oxide-based inclusions means the length (a1 or a2) of the longest straight line of the lines connecting two different points on the interface between a base metal and each inclusion as shown in Fig. 2. For the composition of the oxide-based inclusion, the proximity of the center part of the inclusion (b1 or b2 in the example shown in Fig. 2) or the vicinity of the gravity center part of the cross-sectional shape of the inclusion measured by EDX (energy dispersive X-ray spectroscopy) to determine the contents of alloying elements other than 0 (oxygen).

Etter observasjonen av de oksidbaserte inklusjoner, ble prøvestykkene nedsenket i en 6% vandig oppløsning av treverdig jernklorid ved 80°C i 6 timer, og den korrosive tilstanden av periferien av de oksidbaserte inklusjoner ble deretter observert. Som et resultat, ble det observert punkttæring startet ved de oksidbaserte inklusjoner i deler av prøvestykkene. De oksidbaserte inklusjoner som forår-saket punkttæringen er kompositte oksider av AI2O3og (Ca,Mg)0, i hvilke andelen av (Ca,Mg)0 fortrinnsvis elueres for å danne brudd med basemetallet, og bruddene utviklet seg til punkttæring. After the observation of the oxide-based inclusions, the test pieces were immersed in a 6% aqueous solution of trivalent ferric chloride at 80°C for 6 hours, and the corrosive state of the periphery of the oxide-based inclusions was then observed. As a result, pitting initiated at the oxide-based inclusions was observed in parts of the specimens. The oxide-based inclusions which caused the pitting are composite oxides of Al2O3 and (Ca,Mg)0, in which the proportion of (Ca,Mg)0 is preferentially eluted to form fractures with the base metal, and the fractures developed into pitting.

Hver av de genererte oksidbaserte inklusjoner ble observert ved SEM for å undersøke forholdene av de oksidbaserte inklusjoner med nærværet/fraværet av punkttæring. Each of the generated oxide-based inclusions was observed by SEM to examine the relationships of the oxide-based inclusions with the presence/absence of pitting.

Forholdet mellom den lange diameter og totalinnholdet av Ca og Mg i oksidbaserte inklusjoner er vist i Fig. 3, hvori "x" viseren oksidbasert inklusjon som punkttæring startet opp ved, og "o"viser en oksidbasert inklusjon som ingen punkttæring begynner ved. The relationship between the long diameter and the total content of Ca and Mg in oxide-based inclusions is shown in Fig. 3, where "x" indicates an oxide-based inclusion at which pitting started, and "o" indicates an oxide-based inclusion at which no pitting begins.

Som vist i Fig. 3, begynte punkttæringen når oksidene hadde et totalinnhold av Ca og Mg på 20 til 40% og en lang diameter på ikke mindre enn 7 u.m. Imidlertid, begynte ikke punkttæringen når oksidene hadde et totalinnhold av Ca og Mg på mindre enn 20% fordi oksidene hovedsakelig er sammensatt av Al-oksider, som var vanskelig å eluere. Selv om oksider med et totalinnhold av Ca og Mg som overstiger 40% blir absolutt eluert, utviklet ikke bruddene seg til punkttæring fordi effekten av dannelsen av bruddene, med basemetallet, er lav. I oksidbaserte inklusjoner, med et totalinnhold av Ca og Mg på 20 til 40%, men en lang diameter mindre enn 7 u.m, utviklet bruddene seg ikke til punkttæring selv ved eluering av oksidene fordi størrelsen av bruddene ikke var tilstrekkelig. As shown in Fig. 3, the pitting began when the oxides had a total content of Ca and Mg of 20 to 40% and a long diameter of not less than 7 µm. However, the pitting did not start when the oxides had a total content of Ca and Mg of less than 20% because the oxides are mainly composed of Al oxides, which were difficult to elute. Although oxides with a total content of Ca and Mg exceeding 40% are definitely eluted, the fractures did not develop into pitting because the effect of formation of the fractures, with the base metal, is low. In oxide-based inclusions, with a total content of Ca and Mg of 20 to 40%, but a long diameter less than 7 µm, the fractures did not develop into pitting even with elution of the oxides because the size of the fractures was not sufficient.

Derfor, når en observerer oksidbaserte inklusjoner som har et totalinnhold av Ca og Mg på 20 til 40% og en lang diameter på ikke mindre enn 7 u.m, ble punkttæringsresistenstemperaturen undersøkt. Den kritiske punkttæringstemperaturen betyr den høyeste temperaturen hvor ingen punkttæring forårsakes, ved nedsenkning i en 6% vandig oppløsning av treverdig jernklorid ved 35 til 80°C med en endring i temperatur på 5°C i 24 timer. Det ble funnet at, når antallet oksidbaserte inklusjoner, som har et totalinnhold av Ca og Mg på 20 til 40% og en lang diameter på ikke mindre enn 7 u.m overstiger 10 per 1 mm<2>av tverrsnittet loddrett på bearbeidelsesretningen, blir den kritiske punkttæringstemperaturen merkbart redusert hvilket resulterer i at korrosjonsmotstanden, i det ovennevnte harde korrosive miljø, blir utilstrekkelig. Therefore, when observing oxide-based inclusions having a total content of Ca and Mg of 20 to 40% and a long diameter of not less than 7 µm, the pitting resistance temperature was investigated. The critical pitting temperature means the highest temperature at which no pitting is caused by immersion in a 6% aqueous solution of trivalent ferric chloride at 35 to 80°C with a change in temperature of 5°C for 24 hours. It was found that, when the number of oxide-based inclusions, having a total content of Ca and Mg of 20 to 40% and a long diameter of not less than 7 µm exceeds 10 per 1 mm<2> of the cross-section perpendicular to the machining direction, the critical the pitting temperature is noticeably reduced resulting in the corrosion resistance, in the above-mentioned harsh corrosive environment, becoming insufficient.

Følgelig, er antallet oksidbaserte inklusjoner, som har et totalinnhold av Ca og Mg på 20-40% og en lang diameter på ikke mindre enn 7 u.m, satt til ikke mer enn 10 per 1 mm<2>av tverrsnittet loddrett på bearbeidelsesretningen. For forskjellige oksidbaserte inklusjoner, ble forekomsttendensen av punkttæring organi-sert på lignende måte som tilfellet av Ca og Mg. Accordingly, the number of oxide-based inclusions, which have a total content of Ca and Mg of 20-40% and a long diameter of not less than 7 µm, is set to not more than 10 per 1 mm<2> of the cross-section perpendicular to the processing direction. For different oxide-based inclusions, the occurrence tendency of pitting corrosion was organized in a similar way as the case of Ca and Mg.

Forholdene mellom lang diameter og et innhold av S i de oksidbaserte inklusjoner er vist i Fig. 4, hvori "x" og "o" betyr det samme som de gjør i Fig. 3. The relationships between long diameter and a content of S in the oxide-based inclusions are shown in Fig. 4, where "x" and "o" mean the same as they do in Fig. 3.

Som vist i Fig. 4, begynte punkttæringen med oksidbaserte inklusjoner som har et innhold av S på ikke mindre enn 15% og en lang diameter på ikke As shown in Fig. 4, pitting began with oxide-based inclusions that have an S content of not less than 15% and a long diameter of not

mindre enn 1 u.m. Selv om de oksidbaserte inklusjonene som inneholder S eluerte perfekt etter punkttæringstesten, på grunn av svært liten størrelse, fremmet hydro-gensulfidet generert etter elusjon korrosjon og utviklet seg til punkttæring. På den less than 1 u.m. Although the oxide-based inclusions containing S eluted perfectly after the pitting test, due to very small size, the hydrogen sulfide generated after elution promoted corrosion and developed into pitting. On it

andre siden, oksidbaserte inklusjoner med en lang diameter på mindre enn 1 u.m og oksidbaserte inklusjoner med et innhold av S på mindre enn 15%, forårsaker ikke punkttæring. on the other hand, oxide-based inclusions with a long diameter of less than 1 µm and oxide-based inclusions with a content of S of less than 15% do not cause pitting.

Derfor, når en observerer oksidbaserte inklusjoner som har et innhold av S på ikke mindre enn 15% og en lang diameter på ikke mindre enn 1 u.m, ble derfor den samme kritiske punkttæringstemperaturen som over undersøkt. Som et resultat, ble det funnet at når antallet av disse inklusjonene ikke er mer enn 10 per 0,1 mm<2>av tverrsnittet loddrett på bearbeidelsesretningen, blir punkttæringsmotstanden forbedret. Therefore, when observing oxide-based inclusions having a content of S of not less than 15% and a long diameter of not less than 1 µm, the same critical pitting temperature as above was investigated. As a result, it was found that when the number of these inclusions is not more than 10 per 0.1 mm<2> of the cross section perpendicular to the machining direction, the pitting resistance is improved.

Antallet av de oksidbaserte inklusjoner som har et innhold av S på ikke mindre enn 15% og en lang diameter på ikke mindre enn 1 u.m er følgelig ønskelig satt til ikke mer enn 10 per 0,1 mm<2>av tverrsnittet loddrett på bearbeidelsesretningen. The number of the oxide-based inclusions which have an S content of not less than 15% and a long diameter of not less than 1 µm is therefore desirably set to not more than 10 per 0.1 mm<2> of the cross-section perpendicular to the processing direction.

4. Fremgangsmåte for fremstilling av dupleks rustfritt stål ifølge foreliggende oppfinnelse 4. Method for producing duplex stainless steel according to the present invention

Fremstillingsfremgangsmåten for å kontrollere sammensetningen av oksidbaserte inklusjoner i dupleks rustfritt stål ble undersøkt i detalj. Som et resultat, ble det funnet at et enestående høyrenhets dupleks rustfritt stål kan oppnås, spesielt, ved å optimalisere respektive produksjonsprosesser av (a) reduktiv behandling, (P) deoksidering og (y) bearbeidelse etter støping. De respektive produksjonsprosesser er beskrevet som følger. The manufacturing process to control the composition of oxide-based inclusions in duplex stainless steel was investigated in detail. As a result, it was found that an outstanding high-purity duplex stainless steel can be obtained, in particular, by optimizing respective production processes of (a) reductive treatment, (P) deoxidation, and (y) post-casting processing. The respective production processes are described as follows.

(a) Reduktiv behandling (a) Reductive treatment

Den reduktive behandlingen utføres ved en betingelse som tilveiebringer en slaggbasegrad, representert ved den følgende ligning (2), på 0,5 til 3,0. I ligning (2), representerer hver forbindelse konsentrasjonen i slagg (vekt-%) av hver forbindelse. The reductive treatment is carried out under a condition which provides a slag base degree, represented by the following equation (2), of 0.5 to 3.0. In equation (2), each compound represents the concentration in slag (wt%) of each compound.

Rustfritt ubearbeidet smeltet stål, oppnådd ved smelting av et råmateriale i en elektrisk ovn eller lignende, blir avkullet mens en blåser oksygen til det smeltede stålet i en sekundær raffineringsovn slik som AOD eller VOD, og blir utført en behandling kalt reduksjon som anbringes et deoksidasjonsmiddel, slik som metal-lisk aluminium og et avsvovlingsmiddel, slik som kalkstein for å gjenvinne krom oksidert i avkullingen. I dette reduktive trinnet, blir oksygenet og svovelet bundet til disse midlene fjernet fra det smeltede stålet ved overføring som AI2O3, CaS eller lignende til slagget. Stainless raw molten steel, obtained by melting a raw material in an electric furnace or the like, is decarburized while blowing oxygen to the molten steel in a secondary refining furnace such as AOD or VOD, and is subjected to a treatment called reduction in which a deoxidizer is applied, such as metallic aluminum and a desulphurisation agent such as limestone to recover chromium oxidized in the decarburisation. In this reductive step, the oxygen and sulfur bound to these agents are removed from the molten steel by transfer as Al 2 O 3 , CaS or the like to the slag.

For å oppnå lavt oksygen og lavt svovel som er kjennetegnet ved foreliggende oppfinnelse, må slaggbasegraden representert ved ligningen (2) settes til ikke mindre enn 0,5. Spesielt, for å minimere innholdet av S i oksidbaserte inklusjoner, blir slaggbasegraden satt til ikke mindre enn 1,0. På den andre siden, gjør en overdrevent høy slaggbasegrad det enkelt at oksidbaserte inklusjoner med et totalinnhold av Ca og Mg på 20 til 40% etterlates i stålet, hvilket resulterer i forringelse av punkttæringsmotstand av stålproduktet, og i tillegg til det, blir strømningsegenskapen mangelfull, ifølge en stigning av smeltepunktet. Fra dette synspunktet, er det krevet å sette den øvre grenseverdien til 3,0. For å tilstrekkelig redusere Ca-innholdet og Mg-innholdet i de oksidbaserte inklusjoner, blir slaggbasegraden ønskelig satt til ikke mer enn 2,5. In order to achieve the low oxygen and low sulfur characteristics of the present invention, the slag base degree represented by equation (2) must be set to no less than 0.5. In particular, to minimize the content of S in oxide-based inclusions, the slag base degree is set to not less than 1.0. On the other hand, an excessively high slag base degree makes it easy for oxide-based inclusions with a total content of Ca and Mg of 20 to 40% to be left in the steel, resulting in the deterioration of pitting resistance of the steel product, and in addition to that, the flow property becomes deficient, according to a rise of the melting point. From this point of view, it is required to set the upper limit value to 3.0. In order to sufficiently reduce the Ca content and Mg content in the oxide-based inclusions, the slag base degree is desirably set to no more than 2.5.

Den reduktive behandlingen ved den ovennevnte slaggbasegraden blir generelt utført én gang. For å videre redusere oksygen- og svovelinnholdene, blir det reduktive trinnet repetert to ganger eller mer. På dette tidspunkt, blir slagget generert ved den første reduktive behandlingen sluppet ut i den sekundære raffineringsovnen før utførelse av den andre reduksjonen ved å skråstille ovnen og skrape det ut av ovnen ved anvendelse av det riktige verktøy. Denne operasjonen er viktig for å forbedre avsvovlingsytelsen i det andre reduktive trinnet ved å fjerne slagget som inneholder en stor mengde svovel generert i det første reduktive trinnet. The reductive treatment at the above slag base grade is generally performed once. To further reduce the oxygen and sulfur contents, the reductive step is repeated two or more times. At this point, the slag generated by the first reductive treatment is discharged into the secondary refining furnace before performing the second reduction by tilting the furnace and scraping it out of the furnace using the appropriate tool. This operation is important to improve the desulfurization performance of the second reductive step by removing the slag containing a large amount of sulfur generated in the first reductive step.

(P) Deoksidering (P) Deoxidation

Deoksideringen etter reduktiv behandling utføres ved temperatur som ikke er lavere enn 1500°C i 5 minutter eller mer. The deoxidation after reductive treatment is carried out at a temperature not lower than 1500°C for 5 minutes or more.

Etter den reduktive behandling vist i (a), blir det smeltede stålet, som fullførte den sekundære raffinering ved en ørliten justering til en forutbestemt sammensetning, tappet til en støpeskje og støpt. Det tappede smeltede stålet blir holdt ved stasjonær stillstand eller flyttet til et støpested for å ikke blandes igjen med slagget som flyter på det smeltede stålet før støping. Denne behandlingen kalles deoksidering. I løpet av deoksideringen, blir en del av oksidene suspendert i det smeltede stålet hevet av forskjellen i spesifikk gravitasjon og separat absor-bert til slagget. For å gi en ønsket oksidbasert inklusjonstilstand til dupleks rustfritt stålet, er det krevet å heve og separere grove oksider. Derfor er det viktig å sikre en deoksideringstemperatur som ikke er lavere enn 1500°C og en deoksideringstid som ikke er mindre enn 5 minutter. For å ytterligere fremme flotasjonen av oksidene, er en deoksideringstemperatur som ikke er lavere enn 1550°C og en deoksideringstid som ikke er mindre enn 10 minutter ønsket, After the reductive treatment shown in (a), the molten steel, which has completed secondary refining by a slight adjustment to a predetermined composition, is tapped into a ladle and cast. The tapped molten steel is kept stationary or moved to a casting site so as not to mix again with the slag floating on the molten steel before casting. This treatment is called deoxidation. During the deoxidation, part of the oxides suspended in the molten steel are lifted by the difference in specific gravity and separately absorbed into the slag. To give a desired oxide-based inclusion state to the duplex stainless steel, it is required to raise and separate coarse oxides. It is therefore important to ensure a deoxidation temperature that is not lower than 1500°C and a deoxidation time that is not less than 5 minutes. To further promote the flotation of the oxides, a deoxidation temperature not lower than 1550°C and a deoxidation time not less than 10 minutes is desired,

(y) Bearbeidelse etter støping (y) Processing after casting

Bearbeidelsen etter støping utføres i en betingelse som tilveiebringer et totalt bearbeidelsesforhold R, representert ved den følgende ligning (3), på ikke mindre enn 10. I ligning (3), representerer A0nog An henholdsvis et tverrsnittsareal før deformering i en plastisk deformeringsprosess og et tverrsnittsareal etter deformering i den plastiske deformeringsprosessen, og hvert suffiks n (1, 2, ... i) representerer hver stillingsrekkefølge i den plastiske deformeringsprosessen. The processing after casting is carried out in a condition that provides a total processing ratio R, represented by the following equation (3), of not less than 10. In equation (3), A0 and An respectively represent a cross-sectional area before deformation in a plastic deformation process and a cross-sectional area after deformation in the plastic deformation process, and each suffix n (1, 2, ... i) represents each position order in the plastic deformation process.

De støpte valseblokkene utsettes for en varm bearbeidelse slik som smiing eller varmrulling eller en kald bearbeidelse slik som kaldrulling, og formes deretter til en forutbestemt produktdimensjon. På dette tidspunkt, blir de oksidbaserte inklusjoner knust og renset, ifølge arbeidsretningsdeformeringen av materi-alet ved bearbeidelsen. For å gi en ønsket oksidbasert inklusjonstilstand til dupleks rustfritt stålet, må det totale bearbeidelsesforholdet R fra valseblokk til ferdig produkt settes til ikke mindre enn 10. The cast ingots are subjected to a hot working such as forging or hot rolling or a cold working such as cold rolling and then formed into a predetermined product dimension. At this point, the oxide-based inclusions are crushed and cleaned, according to the working direction deformation of the material during processing. To give a desired oxide-based inclusion state to the duplex stainless steel, the total machining ratio R from roll block to finished product must be set to no less than 10.

Den plastiske deformeringsprosessen inkluderer ikke kutteprosessen og andre bearbeidelsesprosesser som ikke involverer rulling og trekking. Følgelig, selv hvis en kutteprosess er inneholdt i den plastiske deformeringsprosessen, blir beregningen ifølge ligning (3) utført uten å ta hensyn til endringen i tverrsnittsare-alet ved denne kutteprosessen. The plastic deformation process does not include the cutting process and other machining processes that do not involve rolling and drawing. Accordingly, even if a cutting process is contained in the plastic deformation process, the calculation according to equation (3) is performed without taking into account the change in the cross-sectional area by this cutting process.

EKSEMPLER EXAMPLES

[Referanseksempel 1] [Reference Example 1]

Hvert dupleks rustfritt stål som har en sammensetning vist i Tabell 1 (super dupleks rustfritt stål med en punkttæringsmotstandsindeks PREW på ikke mindre enn 40) i hvilket 500 kg ble smeltet i en induksjonssmeltende ovn, overført til en AOD ovn, og deretter raffinert igjen deri. På dette tidspunkt, ble slaggbasegraden av det reduktive trinnet satt til 2,0. Det ble tatt prøve av henholdsvis slagget og det smeltede stålet etter fullføringen av det reduktive trinnet. Temperaturen av det smeltede stålet tappet til en støpeskje ble umiddelbart målt ved et termoelement, og den totale medgåtte tiden opp til støpestart ble målt. Each duplex stainless steel having a composition shown in Table 1 (super duplex stainless steel with a pitting resistance index PREW of not less than 40) in which 500 kg was melted in an induction melting furnace, transferred to an AOD furnace, and then refined again therein. At this time, the slag base degree of the reductive step was set to 2.0. A sample was taken of the slag and the molten steel, respectively, after the completion of the reductive step. The temperature of the molten steel poured into a ladle was immediately measured by a thermocouple, and the total elapsed time until the start of casting was measured.

På dette tidspunkt, er støpeskjeen stasjonær og deoksidert i en gitt posisjon uten å produsere vibrasjon inntil den løftes opp av en støpeskjekran for å starte støping. Deoksideringsbetingelsen er vist i Tabell 2. At this point, the ladle is stationary and deoxidized in a given position without producing vibration until it is lifted up by a ladle crane to start casting. The deoxidation condition is shown in Table 2.

Det smeltede stålet ble støpt til stålblokk, 160 mm på en side ved gjennomsnittsdimensjon, ved støping fra bunnen eller til en rund valseblokk 180 mm i en ytre diameter ved kontinuerlig støping. Den resulterende valseblokken ble va-rierende bearbeidet ved smiing, varmekstrusjon, eller kaldrulling og formet til et heltrukket stålrør 16-280 mm i ytre diameter og 1,4 til 16 mm i tykkelse. Stålrøret ble holdt ved 1100°C i 3 minutter, og deretter utsatt for "oppløsningsvarmebe-handling" med vannavkjøling. The molten steel was cast into a steel ingot, 160 mm on a side by average dimension, by bottom casting or into a round roll block 180 mm in outer diameter by continuous casting. The resulting rolled block was variously processed by forging, hot extrusion, or cold rolling and formed into a fully drawn steel tube 16-280 mm in outer diameter and 1.4 to 16 mm in thickness. The steel pipe was held at 1100°C for 3 minutes, and then subjected to "solution heat treatment" with water cooling.

Etter at rørmaterialet over ble kuttet og trykt flat, ble to prøvestykker, som har en dimensjon av rørtykkelse x 10 mm x 10 mm hver, skåret ut. Prøvestyk-kene ble montert i et resin til rørets tverrsnittsretning, og dette tverrsnittet ble deretter fullført ved polering. Deretter ble de oksidbaserte inklusjoner på ikke mindre enn 7 nm lang diameter observert ved SEM i 5 synsfelter, hvert ved x50 forstør-relse, og de oksidbaserte inklusjoner på ikke mindre enn 1 nm lang diameter i 5 synsfelter, hvert ved x200 forstørrelse. After the pipe material above was cut and pressed flat, two test pieces, having a dimension of pipe thickness x 10 mm x 10 mm each, were cut out. The test pieces were mounted in a resin to the cross-sectional direction of the pipe, and this cross-section was then completed by polishing. Subsequently, the oxide-based inclusions of no less than 7 nm in diameter were observed by SEM in 5 fields of view, each at x50 magnification, and the oxide-based inclusions of no less than 1 nm in diameter in 5 fields of view, each at x200 magnification.

De lange diameterne av de oksidbaserte inklusjoner ble målt ifølge definisjonen ifølge Fig. 2, og nærheten av senterdelen av hver oksidbaserte inklusjon (b1 eller b2 i Fig. 2) ble sammensetningsanalysert ved EDX (energispredende røntgenspektrometri). I analysen, ble masseforhold av Al, Ca, Mg, S og Mn unntatt 0 (oksygen) målt fordi målingsverdien av 0 (oksygen) har lav presisjonspålitelighet. The long diameters of the oxide-based inclusions were measured according to the definition according to Fig. 2, and the vicinity of the center part of each oxide-based inclusion (b1 or b2 in Fig. 2) was compositionally analyzed by EDX (energy dispersive X-ray spectrometry). In the analysis, mass ratios of Al, Ca, Mg, S and Mn except 0 (oxygen) were measured because the measurement value of 0 (oxygen) has low precision reliability.

Rørmaterialet ble seksjonsvis kuttet i en lengde på 10 mm, den kuttede endeoverflaten ble polert med et smergelpapir nr. 600, og tilveiebrakt for en punkt-tæringstest. Den kuttede delen ble nedsenket i en 6% vandig oppløsning av treverdig jernklorid ved 35 til 80°C, endret i temperatur med 5°C i 24 timer, og den høyeste temperaturen hvor ingen punkttæring blir generert ble målt. Målingen ble utført ved anvendelse av fem prøvestykker for ett testrør, og den laveste verdien av dem ble tatt som den kritiske punkttæringstemperatur og anvendt som en indikasjon på punkttæringsmotstanden. The pipe material was sectionally cut to a length of 10 mm, the cut end surface was polished with a No. 600 emery paper, and provided for a pitting test. The cut part was immersed in a 6% aqueous solution of trivalent ferric chloride at 35 to 80°C, changed in temperature by 5°C for 24 hours, and the highest temperature at which no pitting is generated was measured. The measurement was carried out using five specimens for one test pipe, and the lowest value of them was taken as the critical pitting temperature and used as an indication of the pitting resistance.

Som vist i tabell 2, i like ståltyper som har den same sammensetningen, blir punkttæringsmotstanden variert avhengig av deoksideringsbetingelsen. Nem-lig, i oppfinneriske eksempler 1 til 3 med en deoksideringsutgangstemperatur på 1500°C og en oppholdstid på ikke mindre enn 5 minutter, var antallet oksidbaserte inklusjoner med et totalinnhold av Ca og Mg på 20 til 40% og en lang diameter på ikke mindre enn 7 nm ikke mer enn 10 per 1 mm<2>av tverrsnittet loddrett på bearbeidelsesretningen, og tilfredsstillende punkttæringsmotstand kunne oppnås. Spesielt, i oppfinneriske eksempler 1 og 2, ble det observert ekstremt tilfredsstillende punkttæringsmotstand ved en kritisk punkttæringstemperatur på 80°C, siden betingelsen at antallet oksidbaserte inklusjoner med et innhold av S på ikke mindre enn 15% og en lang diameter på ikke mindre enn 1 nm var 10 per 1 mm<2>av tverrsnittet loddrett på bearbeidelsesretningen også er tilfredsstilt. As shown in Table 2, in similar steel types having the same composition, the pitting resistance is varied depending on the deoxidation condition. Namely, in inventive examples 1 to 3 with a deoxidation starting temperature of 1500°C and a residence time of not less than 5 minutes, the number of oxide-based inclusions with a total content of Ca and Mg of 20 to 40% and a long diameter of not less than 7 nm no more than 10 per 1 mm<2> of the cross-section perpendicular to the machining direction, and satisfactory pitting resistance could be achieved. In particular, in inventive examples 1 and 2, extremely satisfactory pitting resistance was observed at a critical pitting temperature of 80°C, since the condition that the number of oxide-based inclusions with a content of S of not less than 15% and a long diameter of not less than 1 nm was 10 per 1 mm<2> of the cross-section perpendicular to the processing direction is also satisfied.

På den andre siden, i sammenligningseksempler 1 til 3 hvor én eller begge av deoksideringstemperaturene og oppholdstiden er utenfor områdene begrenset av foreliggende oppfinnelse, ble antallet grove oksidbaserte inklusjoner øket for å svekke punkttæringsmotstanden. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3 where one or both of the deoxidation temperatures and residence time are outside the ranges limited by the present invention, the number of coarse oxide-based inclusions was increased to weaken the pitting resistance.

[Eksempel 2] [Example 2]

Hvert dupleks rustfritt stål, som har en sammensetning vist i tabellene 3 og 4 ble smeltet i en 500 kg induksjonssmelteovn, overført til en AOD ovn, og se-kundært raffinert deri. På dette tidspunkt, ble slaggbasegraden i det reduktive trinnet endret på ulike måter. Det ble tatt prøve av henholdsvis slagget og det smeltede stålet etter slutten av reduktivt trinn og like etter den ørlille justeringen av sammensetningen etter reduksjon, og sammensetningsanalysert ved kjemisk analyse. Temperaturen av det smeltede stålet tappet til en støpeskje ble umiddelbart målt ved et termoelement, og tiden til støpestart ble deretter målt. Each duplex stainless steel having a composition shown in Tables 3 and 4 was melted in a 500 kg induction melting furnace, transferred to an AOD furnace, and secondarily refined therein. At this point, the slag base grade in the reductive step was changed in various ways. A sample was taken of the slag and the molten steel, respectively, after the end of the reductive step and just after the minor adjustment of the composition after reduction, and analyzed for composition by chemical analysis. The temperature of the molten steel tapped into a ladle was immediately measured by a thermocouple, and the time to start of casting was then measured.

På dette tidspunkt, holdes støpeskjeen stasjonært stående og deoksidert i en gitt posisjon uten å produsere vibrasjon inntil den blir løftet opp av en støpe-skjekran for å starte støping. Det smeltede stålet ble støpt til en stålblokk 160 mm på en side ved gjennomsnittsdimensjon, ved støping fra bunnen eller til en rund valseblokk 180 mm i ytre diameter, ved kontinuerlig støping. Den resulterende valseblokken ble bearbeidet på ulike måter ved smiing, varmekstrusjon, eller kaldrulling og formet til et heltrukket stålrør 16-280 mm i ytre diameter og 1,4 til 16 mm i tykkelse. Det resulterende røret ble opprettholdt ved 1100°C i 3 minutter, og utsatt for "oppløsningsvarmebehandling" med vannavkjøling. Slaggbasegraden av det reduktive trinnet, deoksideringsbetingelsen og det totale bearbeidelsesforholdet er vist i tabellene 5 og 6. At this point, the ladle is kept stationary and deoxidized in a given position without producing vibration until it is lifted up by a ladle crane to start casting. The molten steel was cast into a steel block 160 mm on a side by average dimension, by bottom casting or into a round roll block 180 mm in outer diameter, by continuous casting. The resulting billet was processed in various ways by forging, hot extrusion, or cold rolling and formed into a fully drawn steel tube 16-280 mm in outer diameter and 1.4 to 16 mm in thickness. The resulting tube was maintained at 1100°C for 3 minutes, and subjected to "solution heat treatment" with water cooling. The slag base degree of the reductive step, the deoxidation condition and the total processing ratio are shown in Tables 5 and 6.

Etter at rørmaterialet over var kuttet og trykt flat, ble to prøvestykker, som har en dimensjon av rørtykkelse x 10 mm x 10 mm hver, skåret ut. Prøvestyk-kene ble montert i et resin til rørets tverrsnittsretning, og dette tverrsnittet ble full-ført ved polering. Deretter ble de oksidbaserte inklusjoner på ikke mindre enn 7 nm lang diameter observert ved SEM i 5 synsfelter hvert ved x50 forstørrelse, og de oksidbaserte inklusjoner på ikke mindre enn 1 nm lang diameter i 5 synsfelter hvert ved x200 forstørrelse. Den lange diameter av de oksidbaserte inklusjoner ble målt ifølge definisjonen av Fig. 2, og nærheten av senterdelen av hver oksidbaserte inklusjon (b1 eller b2 i Fig. 2) ble sammensetningsanalysert ved EDX (energispredende røntgenspektrometri). I analysen, ble masseforholdet av Al, Ca, Mg, S og Mn unntatt 0 (oksygen) målt fordi målingsverdien av 0 (oksygen) har lav presisjonspålitelighet. Resultatet er også vist i tabellene 5 og 6. After the above pipe material was cut and pressed flat, two test pieces, having a dimension of pipe thickness x 10 mm x 10 mm each, were cut out. The test pieces were mounted in a resin to the pipe's cross-sectional direction, and this cross-section was completed by polishing. Then, the oxide-based inclusions of no less than 7 nm in diameter were observed by SEM in 5 fields of view each at x50 magnification, and the oxide-based inclusions of no less than 1 nm in diameter in 5 fields of view each at x200 magnification. The long diameter of the oxide-based inclusions was measured according to the definition of Fig. 2, and the vicinity of the center part of each oxide-based inclusion (b1 or b2 in Fig. 2) was compositionally analyzed by EDX (energy dispersive X-ray spectrometry). In the analysis, the mass ratio of Al, Ca, Mg, S and Mn except 0 (oxygen) was measured because the measurement value of 0 (oxygen) has low precision reliability. The result is also shown in tables 5 and 6.

Rørmaterialet ble seksjonsvis kuttet i en lengde på 10 mm, den kuttede endeoverflaten ble polert med et smergelpapir nr. 600 og utsatt for en punkttærings-test. Den kuttede delen ble nedsenket i en 6% vandig oppløsning av treverdig jernklorid på 35 til 80°C, endret i temperatur med 5°C i 24 timer, og den høyeste temperaturen hvor ingen punkttæring ble generert, ble målt. Målingen ble utført ved anvendelse av fem prøvestykker for ett testrør, og den laveste verdien av dem ble tatt som den kritiske punkttæringstemperatur og anvendt som en indikasjon på punkttæringsmotstand. The pipe material was cut in sections to a length of 10 mm, the cut end surface was polished with a No. 600 emery paper and subjected to a pitting test. The cut part was immersed in a 6% aqueous solution of trivalent ferric chloride at 35 to 80°C, changed in temperature by 5°C for 24 hours, and the highest temperature at which no pitting was generated was measured. The measurement was carried out using five test pieces for one test pipe, and the lowest value of them was taken as the critical pitting temperature and used as an indication of pitting resistance.

Som målverdien for punkttæringsmotstand, er en kritisk punkttæringstemperatur på 35°C tatt for generelt dupleks rustfritt stål (stål nr. 1 til 8, 10, 21 til 27, 42, 43 og 46 vist i tabellene 3 og 4) med en punkttæringsmotstandsindeks PRE As the target pitting resistance value, a critical pitting temperature of 35°C is taken for general duplex stainless steel (steel No. 1 to 8, 10, 21 to 27, 42, 43 and 46 shown in Tables 3 and 4) with a pitting resistance index PRE

(eller PREW) på mindre enn 40, og en kritisk punkttæringstemperatur på 70°C for super dupleks rustfritt stål (stål nr. 9, 11 til 20, 28 til 41, 44, 45, 47 og 48 vist i Tabellene 3 og 4) med en punkttæringsmotstandsindeks PRE (eller PREW) på ikke mindre enn 40. Resultatet er også vist i tabellene 5 og 6. (or PREW) of less than 40, and a critical pitting temperature of 70°C for super duplex stainless steel (steel Nos. 9, 11 to 20, 28 to 41, 44, 45, 47 and 48 shown in Tables 3 and 4) with a pitting resistance index PRE (or PREW) of not less than 40. The result is also shown in tables 5 and 6.

I sammenlikningseksempler 4a til 11a, 13a, 14a og 19a-21a og oppfinneriske eksempler 12, 15 til 18, 22 og 23, var den kjemiske sammensetningen og antallet oksidbaserte inklusjoner med et totalinnhold av Ca og Mg på 20 til 40% og en lang diameter på ikke mindre enn 7 nm innen områdene begrenset av foreliggende oppfinnelse. Derfor, kan utmerket punkttæringsmotstand lik eller mer enn den ovennevnte målverdien oppnås i både de generelle rustfri ståltyper (sammenlikningseksempler) og de super rustfri ståltypene (oppfinneriske eksempler). Spesielt, i sammenlikningseksempler 4a til 7a og 13a og oppfinneriske eksempler 12, 15 til 18, 22 og 23 hvor antallet oksidbaserte inklusjoner med et innhold av S på ikke mindre enn 15% og en lang diameter på ikke mindre enn 1 nm, ikke var mer enn 10 per 0,1 mm<2>av tverrsnittet loddrett på bearbeidelsesretningen, ble utmerket punkttæringsmotstand oppnådd i både de generelle rustfri ståltyper (sammenlikningseksempler)og de super rustfri ståltyper ((oppfinneriske eksempler). In Comparative Examples 4a to 11a, 13a, 14a and 19a-21a and Inventive Examples 12, 15 to 18, 22 and 23, the chemical composition and number of oxide-based inclusions with a total content of Ca and Mg of 20 to 40% and a long diameter of not less than 7 nm within the areas limited by the present invention. Therefore, excellent pitting resistance equal to or more than the above target value can be obtained in both the general stainless steel types (comparative examples) and the super stainless steel types (inventive examples). In particular, in Comparative Examples 4a to 7a and 13a and Inventive Examples 12, 15 to 18, 22 and 23 where the number of oxide-based inclusions with a content of S of not less than 15% and a long diameter of not less than 1 nm was not more than 10 per 0.1 mm<2> of the cross-section perpendicular to the machining direction, excellent pitting resistance was achieved in both the general stainless steel types (comparative examples) and the super stainless steel types ((inventive examples).

På den andre siden, i sammenligningseksempler20 til 31 hvor den kjemiske sammensetningen var utenfor området begrenset av foreliggende oppfinnelse, kunne ikke tilstrekkelig anti-korrosjonsytelse som dupleks rustfritt stål sik-res. I sammenligningseksempler 4 til 19 hvor ståltyper har kjemiske sammensetninger innen området begrenset av foreliggende oppfinnelse, men produksjonsbe-tingelser ikke er egnet, er punkttæringsmotstand ikke god fordi det forble en stor mengde oksidbaserte inklusjoner som er skadelige for punkttæring. On the other hand, in Comparative Examples 20 to 31 where the chemical composition was outside the range limited by the present invention, sufficient anti-corrosion performance as duplex stainless steel could not be ensured. In Comparative Examples 4 to 19 where steel types have chemical compositions within the range limited by the present invention, but manufacturing conditions are not suitable, pitting resistance is not good because a large amount of oxide-based inclusions harmful to pitting remained.

Ifølge foreliggende oppfinnelse, kan dupleks rustfritt stål, som har tilfredsstillende punkttæringsmotstand, stabilt oppnås. Derfor, kan det tilveiebringes dupleks rustfritt stål, mest egnet for stålrør, stålplater eller lignende slik som rør-ledninger for varmeveksling, rørledninger eller strukturer for kjemiske anlegg, led-ningsrør, oljebrønn- eller gassbrønnforing eller røropplegg, eller forbindelsesrør (kontroll rørledninger av undersjøisk oljefelt). According to the present invention, duplex stainless steel, which has satisfactory pitting resistance, can be stably obtained. Therefore, duplex stainless steel can be provided, most suitable for steel pipes, steel plates or the like such as pipelines for heat exchange, pipelines or structures for chemical plants, pipelines, oil well or gas well casing or piping, or connecting pipes (control pipelines of submarine oil field).

Claims (5)

1. Dupleks rustfritt stål som inneholder, i vekt-%, C: ikke mer enn 0,03%, Si: 0,01 til 2%, Mn: 0,1 til 2%, P: ikke mer enn 0,05%, S: ikke mer enn 0,001%, Al: 0,003 til 0,05%, Ni: 4 til 12%, Cr: 18 til 32%, Mo: 0,2 til 5%, N (nitrogen): 0,05 til 0,4%, 0 (oksygen): ikke mer enn 0,01%, Ca: 0,0005 til 0,005%, Mg: 0,0001 til 0,005%, Cu: 0 til 2%, B: 0 til 0,01%, og W: 0 til 4%, og balansen er Fe og forurensninger, hvor et antall oksidbaserte inklusjoner, som har et totalinnhold av Ca og Mg på 20 til 40 vekt-% og også har en lang diameter på ikke mindre enn 7 nm, ikke er mer enn 10 per 1 mm<2>av tverrsnittet loddrett på bearbeidelsesretningen, og et antall av oksidbaserte inklusjoner, som har et innhold av S på ikke mindre enn 15 vekt-% og også har en lang diameter på ikke mindre enn 1 nm, ikke er mer enn 10 per 0,1 mm<2>av tverrsnittet loddrett på bearbeidelsesretningen og hvori en punkttæringsmotstandsindeks PREW representert ved den følgende ligning (1) ikke er mindre enn 40; 1. Duplex stainless steel containing, by weight %, C: not more than 0.03%, Si: 0.01 to 2%, Mn: 0.1 to 2%, P: not more than 0.05% , S: not more than 0.001%, Al: 0.003 to 0.05%, Ni: 4 to 12%, Cr: 18 to 32%, Mo: 0.2 to 5%, N (Nitrogen): 0.05 to 0.4%, 0 (oxygen): not more than 0.01%, Ca: 0.0005 to 0.005%, Mg: 0.0001 to 0.005%, Cu: 0 to 2%, B: 0 to 0.01 %, and W: 0 to 4%, and the balance is Fe and impurities, where a number of oxide-based inclusions, which have a total content of Ca and Mg of 20 to 40 wt% and also have a long diameter of not less than 7 nm , is not more than 10 per 1 mm<2> of the cross-section perpendicular to the processing direction, and a number of oxide-based inclusions, which have an S content of not less than 15% by weight and also have a long diameter of not less than 1 nm, is not more than 10 per 0.1 mm<2> of the cross-section perpendicular to the processing direction and in which a pitting corrosion resistance index PREW represented by the following equation (1) is not less than 40; hvori hvert kjemisk symbol representerer innholdet av hvert element (vekt-%).in which each chemical symbol represents the content of each element (wt%). 2 Dupleks rustfritt stål ifølge krav 1, som videre inneholder 0,2 til 2 vekt-% Cu.2 Duplex stainless steel according to claim 1, which further contains 0.2 to 2% by weight Cu. 3. Dupleks rustfritt stål ifølge ethvert av kravene 1 eller 2, som videre inneholder 0,001 til 0,01 vekt-% B.3. Duplex stainless steel according to any one of claims 1 or 2, further containing 0.001 to 0.01 wt% B. 4. Dupleks rustfritt stål ifølge ethvert av kravene 1 til 3, som videre inneholder 0,1 til 4 vekt-% W.4. Duplex stainless steel according to any one of claims 1 to 3, further containing 0.1 to 4 wt% W. 5. Fremgangsmåte for fremstilling av et dupleks rustfritt stål, ifølge ethvert av kravene 1 til 4, karakterisert vedå redusere to ganger eller mer i betingelsen at en slaggbasegrad, representert ved den følgende ligning (2), er 1,0 til 3,0, deoksidering til tappet smeltet stål ved temperaturen ikke lavere enn 1500°C i ikke mindre enn 5 minutter fulgt av støping, og forming av den resulterende valseblokk under forutsetning av at det totale bearbeidelsesforholdet R, representert ved den følgende ligning (3), ikke er mindre enn 10; 5. Process for producing a duplex stainless steel, according to any one of claims 1 to 4, characterized by reducing twice or more under the condition that a slag base degree, represented by the following equation (2), is 1.0 to 3.0, deoxidation to tapped molten steel at the temperature not lower than 1500°C for not less than 5 minutes followed by casting, and forming the resulting roll block under the condition that the total processing ratio R, represented by the following equation (3), is not less than 10; hvori hver forbindelse i ligning (2) representerer konsentrasjonen i slagg av hver forbindelse (vekt-%), A0nog An i ligning (3) representerer henholdsvis et tverrsnittsareal før deformering i en plastisk deformeringsprosess og et tverrsnittsareal etter deformering i den plastiske deformeringsprosessen, og hvert suffiks n (1,2, ... i) representerer hver stillingsrekkefølge i den plastiske deformeringsprosessen.in which each compound in equation (2) represents the concentration in slag of each compound (wt%), A0 and An in equation (3) respectively represent a cross-sectional area before deformation in a plastic deformation process and a cross-sectional area after deformation in the plastic deformation process, and each suffix n (1,2, ... i) represents each position order in the plastic deformation process.
NO20052266A 2003-08-07 2005-05-10 Duplex stainless steel and its manufacturing method NO336117B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003289418 2003-08-07
PCT/JP2004/011070 WO2005014872A1 (en) 2003-08-07 2004-08-03 Duplex stainless steel and method for production thereof

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20052266D0 NO20052266D0 (en) 2005-05-10
NO20052266L NO20052266L (en) 2005-07-06
NO336117B1 true NO336117B1 (en) 2015-05-18

Family

ID=34131558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20052266A NO336117B1 (en) 2003-08-07 2005-05-10 Duplex stainless steel and its manufacturing method

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP1561834B1 (en)
JP (1) JP4155300B2 (en)
KR (1) KR100661328B1 (en)
CN (1) CN100427627C (en)
AU (1) AU2004262702B2 (en)
BR (1) BRPI0406423B1 (en)
NO (1) NO336117B1 (en)
WO (1) WO2005014872A1 (en)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7662885B2 (en) 2002-08-12 2010-02-16 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Method to make an article comprising polymer concentrate
US8192813B2 (en) 2003-08-12 2012-06-05 Exxonmobil Chemical Patents, Inc. Crosslinked polyethylene articles and processes to produce same
CN102031461A (en) * 2010-10-22 2011-04-27 重庆仪表材料研究所 Heat-resisting alloy with high yield ratio, high toughness and long-run elasticity stability
EP3693121B8 (en) 2011-01-27 2022-04-13 NIPPON STEEL Stainless Steel Corporation Clad steel plate having duplex stainless steel as cladding material therefor, and production method for same
KR101539520B1 (en) * 2011-03-10 2015-07-24 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 Duplex stainless steel sheet
FI126574B (en) 2011-09-07 2017-02-28 Outokumpu Oy Duplex stainless steel
KR101702252B1 (en) 2013-01-15 2017-02-03 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 Duplex stainless steel material and duplex stainless steel pipe
JP6302793B2 (en) * 2013-09-11 2018-03-28 株式会社神戸製鋼所 Duplex stainless steel and duplex stainless steel pipe
JP6200851B2 (en) * 2013-11-05 2017-09-20 株式会社神戸製鋼所 Duplex stainless steel and duplex stainless steel pipe
FI125466B (en) * 2014-02-03 2015-10-15 Outokumpu Oy DOUBLE STAINLESS STEEL
FI126577B (en) 2014-06-17 2017-02-28 Outokumpu Oy DOUBLE STAINLESS STEEL
JP6303851B2 (en) * 2014-06-18 2018-04-04 新日鐵住金株式会社 Duplex stainless steel pipe
KR101668534B1 (en) * 2014-12-26 2016-10-24 주식회사 포스코 Super duplex stainless steel and manufacturing method thereof
ES2848378T3 (en) * 2016-12-07 2021-08-09 Hoeganaes Ab Publ Stainless steel powder to produce sintered duplex stainless steel
CN111349847B (en) * 2018-12-24 2022-03-18 宝山钢铁股份有限公司 Seawater corrosion resistant steel and manufacturing method thereof
US20230115048A1 (en) * 2020-02-27 2023-04-13 Nippon Steel Stainless Steel Corporation Stainless steel with good mirror polishability and method for producing same
WO2021172378A1 (en) * 2020-02-27 2021-09-02 日鉄ステンレス株式会社 Stainless steel, stainless steel material, and stainless steel production method

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2500162B2 (en) 1991-11-11 1996-05-29 住友金属工業株式会社 High strength duplex stainless steel with excellent corrosion resistance
JPH07197205A (en) * 1993-12-29 1995-08-01 Nkk Corp Austenitic stainless steel sheet and its production
JP3446294B2 (en) * 1994-04-05 2003-09-16 住友金属工業株式会社 Duplex stainless steel
EP0683241B1 (en) * 1994-05-21 2000-08-16 Yong Soo Park Duplex stainless steel with high corrosion resistance
JPH08170153A (en) * 1994-12-19 1996-07-02 Sumitomo Metal Ind Ltd Highly corrosion resistant two phase stainless steel
JP3127822B2 (en) * 1996-04-10 2001-01-29 住友金属工業株式会社 Manufacturing method of seamless stainless steel pipe made of duplex stainless steel
JPH1060598A (en) * 1996-08-19 1998-03-03 Nkk Corp Seawater resistant precipitation strengthening type duplex stainless steel
JPH1060526A (en) * 1996-08-19 1998-03-03 Nkk Corp Production of seawater resistant precipitation strengthening type duplex stainless steel
JP3624732B2 (en) * 1998-01-30 2005-03-02 住友金属工業株式会社 Ferritic stainless steel and ferritic stainless steel casts with excellent formability
JP3964537B2 (en) * 1998-04-08 2007-08-22 大平洋金属株式会社 Austenitic stainless steel with excellent hot workability
JP3446667B2 (en) * 1999-07-07 2003-09-16 住友金属工業株式会社 Ferritic stainless steel, ferritic stainless steel ingot excellent in workability and toughness, and method for producing the same
JP3534032B2 (en) * 2000-02-03 2004-06-07 住友金属工業株式会社 Method for producing duplex stainless steel pipe
JP2002194505A (en) * 2000-12-22 2002-07-10 Sumitomo Metal Ind Ltd Ferrite stainless steel and its production method of the same
JP3758508B2 (en) * 2001-02-13 2006-03-22 住友金属工業株式会社 Manufacturing method of duplex stainless steel pipe
JP3939534B2 (en) * 2001-11-08 2007-07-04 新日鐵住金ステンレス株式会社 Duplex stainless steel sheet and manufacturing method thereof
CN1303241C (en) * 2001-11-22 2007-03-07 日本冶金工业株式会社 Stainless steel for use under circumstance where organic acid and saline are present
JP4080729B2 (en) * 2001-11-22 2008-04-23 日本冶金工業株式会社 Stainless steel for food plant

Also Published As

Publication number Publication date
CN100427627C (en) 2008-10-22
JPWO2005014872A1 (en) 2006-10-05
EP1561834A1 (en) 2005-08-10
WO2005014872A1 (en) 2005-02-17
CN1701126A (en) 2005-11-23
EP1561834A4 (en) 2007-07-11
BRPI0406423B1 (en) 2012-12-11
AU2004262702B2 (en) 2007-05-03
JP4155300B2 (en) 2008-09-24
KR100661328B1 (en) 2006-12-27
NO20052266D0 (en) 2005-05-10
NO20052266L (en) 2005-07-06
KR20060024316A (en) 2006-03-16
BRPI0406423A (en) 2005-10-04
EP1561834B1 (en) 2011-04-20
AU2004262702A1 (en) 2005-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO336117B1 (en) Duplex stainless steel and its manufacturing method
US7396421B2 (en) Duplex stainless steel and manufacturing method thereof
JP5072285B2 (en) Duplex stainless steel
AU2012218660B2 (en) Duplex stainless steel, and process for production thereof
CA2574025C (en) Steel for steel pipe
JP6904359B2 (en) Austenitic stainless steel
AU2004315176B2 (en) Steel product for line pipe excellent in resistance to HIC and line pipe produced by using the steel product
CA2843593C (en) Oil-well steel pipe having excellent sulfide stress cracking resistance
CA3148069C (en) Duplex stainless steel material
BR112018012400B1 (en) STAINLESS STEEL TUBE WITHOUT HIGH-RESISTANCE SEWING FOR OIL WELLS AND THE MANUFACTURING METHOD OF THE SAME
CA2826893A1 (en) Duplex stainless steel
JP5217277B2 (en) Manufacturing method of high alloy pipe
US20230114537A1 (en) Martensitic stainless steel seamless pipe
JP3508715B2 (en) High Cr steel slab and seamless steel pipe
CA3080706A1 (en) Duplex stainless steel and method for producing duplex stainless steel
RU2221875C2 (en) Method of production of seamless tubes from carbon steel or low-alloy steel of high corrosion resistance
Kudashov et al. Assimilation of pipe steel extra-furnace treatment and casting technology with specification for resistance to H2S media under casting and rolling complex conditions
JP6776469B1 (en) Duplex stainless steel and its manufacturing method
JPH08120413A (en) Casting member of two-phase stainless steel and its production
JP2020084250A (en) Steel material for seamless steel pipe
RU2747083C1 (en) Method for production of electro-welded pipe made of low-carbon steel, resistant to hydrogen cracking (options)
JP2021113354A (en) Austenitic stainless steel
BR112021001353A2 (en) seamless steel tube suitable for use in an acid environment
BR112021001353B1 (en) SEAMLESS STEEL TUBE SUITABLE FOR USE IN ACID ENVIRONMENT
JPH10140290A (en) (high cr-high ni) alloy excellent in hydrogen sulfide corrosion resistance

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees