[发明专利]耐应力腐蚀裂纹性和加工性优异的细粒度奥氏体系不锈钢板

说明书

技术领域

本发明涉及一种奥氏体系不锈钢板，其具有平均晶体粒径为10μm以下的细粒度组织(由微细的晶粒构成的组织)，耐应力腐蚀裂纹性和加工性优异。

本申请基于2009年12月1日在日本申请的特愿2009-273868号主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术

近年来，已知在钢铁材料中将晶粒微细化是不依靠添加合金元素来提高强度·韧性的最有效的方法。在奥氏体系不锈钢中，在非专利文献1、2中也公开了在JISG4305所规定的SUS304中利用从加工诱发马氏体向奥氏体的相变的晶粒的微细化。通过这样的方法，形成晶体粒径为1～5μm的细粒度组织，作为微细化的效果，在非专利文献1中报告了屈服强度(0.2％屈服强度)的提高，在非专利文献2中报告了发现650～750℃下的超塑性。

在奥氏体系不锈钢中，作为利用了由晶粒的微细化带来的效果的技术，在专利文献1中公开有金属垫片和其原料及它们的制造方法。在该专利文献1中，在JISG4305所规定的SUS301L中，利用上述的从加工诱发马氏体向奥氏体的相变和铬氮化物的析出，形成晶体粒径为5μm以下的细粒度组织。通过该细粒度组织的形成与调质轧制的组合，实现了Hv500以上的高强度化。

目前，在奥氏体系不锈钢的晶粒微细化的技术中，如上所述在SUS304或SUS301L中，将晶体粒径调整为1～5μm，由此，指向0.2％屈服强度的提高和高强度化。

一直以来，在奥氏体系不锈钢板中，已知存在在包含氯化物离子的腐蚀环境中产生应力腐蚀裂纹这样的问题。在非专利文献3中，作为其对策，记载了向不含Ni的铁素体系不锈钢的变更是可靠的。另外，还记载有在从加工性及焊接性方面出发难以使用铁素体系不锈钢的情况下，高Ni量(11.5～15％)且提高了Si量和Cu量的SUSXM15J1系的奥氏体系不锈钢是有效的。

对于改进以点蚀及缝隙腐蚀为起点的应力腐蚀裂纹，添加上述的合金是有效的。在专利文献2中公开了包含约9％的Ni、超过1.5％且低于2.5％的Cu、且含有少量Mo及N的耐应力腐蚀裂纹性及耐点蚀性优异的奥氏体系不锈钢。在专利文献3中公开有一种耐应力腐蚀裂纹性优异的奥氏体系合金，其特征在于，包含Cr：18～35％、Ni：25～50％、Mo：8％以下、Mn：6％以下、N：0.5％以下、C：0.03％以下，Cr量及Ni量多。在专利文献4中公开有一种耐气候性、耐间隙腐蚀性及耐应力腐蚀裂纹性优异的奥氏体系不锈钢，其特征在于，包含C：0.08％以下、Si：0.1～3％、Cr：18～23％、Ni：8.5～12％、Mo：0.2～2％、Cu：0.2～3.5％、N：0.03～0.25％并调整了Mn和S的含量，复合添加Cu和N，进而添加了少量的Co、W、V、Nb。

另外，作为应力腐蚀裂纹，也产生晶界型裂纹，因此，在专利文献5～7中公开有晶界型应力腐蚀裂纹的改进。在专利文献5中示出了有一种耐晶界腐蚀性及耐晶界应力腐蚀裂纹性优异的奥氏体系不锈钢，其特征在于，包含Mo及Nb中的任一种或两种。在专利文献6、7中公开有一种耐晶界应力腐蚀裂纹性优异的奥氏体系不锈钢及其制造方法，其特征在于，通过将C量限制在0.03％以下，使其含有0.15％以下的N，调整钢坯的加热温度及时间，从而降低碳化物的析出量，减少晶界附近的Cr缺乏量。

上述的非专利文献3及专利文献2～7中所公开的奥氏体系不锈钢都含有超过8％的Ni，且通过添加Cu、Mo、Si以及作为微量元素的Nb、Co、W、V等，改善了耐应力腐蚀裂纹性。

工业生产中的退火温度在非专利文献3、4中是公知的。另外，关于晶体粒径，在非专利文献5中是公知的。通常说明了奥氏体系不锈钢即使在1000～1100℃下退火，调整成分，晶粒细化的限度也低于晶体粒度No.10，即晶体粒径比10μm大。

在将现有的奥氏体系不锈钢的晶粒微细化的技术中，并没有完全明确晶粒的微细化对于耐应力腐蚀裂纹性的效果。

另外，如上所述，已经说明了通常奥氏体系不锈钢即使在1000～1100℃下退火，调整成分，晶体粒径也比10μm大。在专利文献2～7中，未特别记载制造方法(退火温度)和晶体粒径。因此，只要在专利文献2～7中公开与通常不同的特别的制造方法，就能够容易推断其晶体粒径与非专利文献3同样地比10μm大。