[发明专利]制造马氏体不锈钢的方法

说明书

本申请是发明专利申请03803437.9的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种马氏体不锈钢和马氏体不锈钢的制造方法，且更具体而言，涉及一种马氏体不锈钢，其能够应用于需要高耐候性的结构或构造中和当它存放在室外仓库或者室内仓库时都能够防止铁锈形成，且还涉及一种这种马氏体不锈钢的制造方法。

背景技术

通常，在钢中包含含量为12-15％Cr的不锈钢通常称作13％Cr钢。这种13％Cr钢在机械性能，例如屈服强度，屈服应力等，以及耐热性方面是优异的，因此这种钢可以用作例如油井管的材料。

在13％Cr钢的制造方法中，通常将钢材进行高温热处理和淬火，以致于在13％Cr钢的表面上不可避免地形成具有由内层鳞片(scale)和外层鳞片组成的双层结构的鳞片层。内层鳞片主要包括具有高耐候性的尖晶石型的FeCr₂O₄，FeO，Fe₃O₄，Fe₂SiO₄等，且它对于13％Cr钢的基材的表面具有优异的粘附性，而外层鳞片包括Fe₂O₃，Fe₃O₄等，且它具有较低的粘附性。

在13％Cr钢发货前，通过对具有鳞片层形成的表面进行处理例如酸洗或者喷砂清理进行强制除鳞。然而最近几年中，为了减少工艺步骤和生产成本，对其表面没有进行任何除鳞处理的13％Cr钢的发货日益增加。

另一方面，对于13％Cr钢需要高耐候性，因此常规地，将防锈油涂布于钢的表面。然而，当这种具有鳞片的13％Cr钢在向其表面涂布这种防锈油后发货时，仅有粘附性较低的外层剥落，因此导致防锈油随着外层鳞片一起脱离表面。结果，不能获得足够的耐候性。

为了获得优异的耐候性，研究了各种制造13％Cr钢的方法。

众所周知的是，钢表面的状态对于提高耐候性起着实质的作用。为了改善13％Cr钢的表面状态，证实了一种在无氧气氛下加热基材然后淬火的方法。还众所周知的是，在钢表面上形成的鳞片层的主要成分是铁氧化物，且在这种无氧化气氛下的制造方法中既没有将13％Cr钢氧化，也没有形成鳞片层。

因此，因为没有外层鳞片剥落，因此对钢表面涂布防锈油提供了足够高的耐候性。然而，在这种方法中，需要产生无氧气氛的附加设备。这导致安装成本和运行成本的增加，和最终制造13％Cr钢的成本的增加。

在增加耐候性的另外一个方法中，在淬火过程中降低加热温度。这种方法使得在钢表面上形成的鳞片数量降低。然而，这对鳞片层本身的形成没有实质的改善。结果，这种方法也出现了类似的问题，即在发货时外层鳞片剥落，和对钢表面涂布的防锈油也随着外层鳞片一起被除去。

另一方面，认为为了阻止外层鳞片剥落，优选应该预先除去外层鳞片。依照这种观点，日本专利申请公开(Kokai)No.11-302802建议了一种制造马氏体不锈钢的方法，其中在除鳞后，依次进行淬火处理和回火处理。日本发明申请公开(Kokai)No.11-302802进一步公开了一种制造马氏体不锈钢的方法，其中在淬火处理后，依次进行除鳞和回火处理。

用这些方法中的任何一种制造的马氏体不锈钢提供了优异的耐候性，因为完全除去了容易剥落的外层鳞片。然而，在最后的回火过程中又形成外层鳞片。因此，为了得到具有高耐候性的马氏体不锈钢，重要的是适当地规定如何处理在最后的回火过程中形成的鳞片。

发明内容

考虑到上述的问题，本发明的一个目的是提供一种具有含FeCr₂o₄主要成分的内层鳞片和外层鳞片的马氏体不锈钢，其不会剥落，因此能使它的耐候性得到提高。

本发明人研究了由内层鳞片和外层鳞片组成的鳞片层的性质。如上所述，内层鳞片具有高耐候性和与基材之间的优异的粘附性，但是外层鳞片具有较低的粘附性，且因此使得耐候性降低。从这些事实来看，跟随而来的是，预先除去外层鳞片使内层鳞片暴露在钢的外面，所以改善了钢本身的耐候性。

然而，尽管外层具有较低的粘附性，仍然难以不费力地除去外层，且当考虑工作效率时，仅完全除去外层鳞片是相当困难的。因此，会有效的是用除去对成品钢的耐候性基本上没有造成影响的这样的量来除去外层鳞片。