[发明专利]生产包层钢产品的方法

说明书

发明领域

本发明涉及制造耐腐蚀性金属产品的方法和由该方法生产的产品。本发明具有对于含有易腐蚀钢的核心的产品特定、但非专用的应用，所述易腐蚀钢的核心施加由不锈钢、镍-铬合金、镍-铜或铜-镍合金组成的包层。也意欲本发明应该涵盖在这种方法中使用的胚料，因为可能有这种胚料的市场。

在工业中最通常使用、一般简单地称为“钢”的易腐蚀性是熟知的，而不应该需要进一步讨论。相反地，不锈钢和前述合金的耐腐蚀性质是同样地熟知的。本发明原则上应用于由钢体组成的任何产品，所述钢体比不锈钢或前述合金显著地更易于腐蚀，且易于由本文描述的技术已经施加其这些材料的包层。在本说明书中，单独地使用术语“钢”指除非由上下文清楚地是其不意欲的钢之外的这种钢。具体地，意欲术语“钢”应该涵盖通常所称的碳钢。根据惯例以及如本文使用，术语“碳钢”涵盖各种等级的碳钢，包括低碳钢、低合金工程钢和微合金钢。

术语“不锈钢”、“镍-铬合金”和“镍-铜合金”是金属工业中熟知的名称，且通常分别应用于含有显著量的铬、镍和铬、以及铜和镍的一系列的合金。在镍-铜合金中，镍比铜多，与“铜-镍合金”相反，其中镍和铜的比例是相反的。属于四个名称中的每一个的一系列合金出现在从其主要生产商的可得的目录中。在本说明书中，术语“在本文考虑的合金”指这些合金中的任一个，除非由上下文清楚地是其不意欲的合金。

在本说明书中，使用以下缩写，以避免过多的重复：

SS=不锈钢

NiCr=镍-铬

NiCu=镍-铜

CuNi=铜-镍

RT=开始轧制温度范围

RTa=奥氏体不锈钢SS/NiCr的RT：1230–1280℃

RTd=二相合金/铁素体钢SS/NiCu/CuNi的RT：1100–1200℃

FD=在以下定义含义的“细碎的(finely divided)”。

背景技术

美国专利6706416和在其中提到的较早的多个专利，包括美国专利5051315，所有的Cacace的专利，和在本文称为“较早的Cacace”专利和方法，涉及生产SS-包层的钢产品。在这些较早的Cacace专利中，胚料通过将碳钢屑逐步压缩入圆形SS管中的胚块中进行制备。熟读这些专利，看上去清楚地是，在SS包层和制成胚块屑的核心之间的界面的令人满意的冶金结合的实现已经成为问题的。问题的根源是在界面不锈钢中的铬的氧化的出现。美国专利6706416公开了处理这种氧化的方法。这可能的原因是，就申请人所意识到的，该方法只是生产在最近商业使用的SS包层钢筋的一种方法。

使用通过压缩细铁屑进入SS管生产的胚料存在明显的缺点。这种胚料的生产需要昂贵的专用机械，其的实例在美国专利5088399(较早的Cacace专利中的一个)中描述。最现代的工厂不能够轧圆形胚料。它们被设计轧方形胚料，方形胚料可以是长多至15m，和一般为130mm至150mm的截面尺寸。在较早的Cacace专利中描述的胚料是圆形的，和一般是约2m长x100mm直径。这可能是接近于用于通过压缩细铁屑进入管的生产胚料的机器能够处理的最大尺寸。仅有有限数量的现有轧制机能够轧如此短长度的胚料，并且有甚至更少的也能够从圆形胚料轧制。本方法的主要优点是胚料尺寸可以进行选择以适应现有轧制机。

虽然在原则上包括压缩入SS管的碎铁屑的胚料的尺寸和长度可以增加，和形状可以变化，但是涉及得到用于这个目的的合适机器的技术问题可能是非常难于克服的。

本发明的一个目的是提供一种能够使生产的胚料的长度、尺寸和形状能够在现有轧制机中轧制的方法。

Cacace的国际专利申请号PCT/GB2010/001932、PCT/GB2010/001933和PCT/GB2010/001934(它们在本文分别称为“Cacace 1932”、“Cacace 1933”和Cacace1934”)涉及生产由在固体钢核心上合金包层组成的复合胚料的方法。在这些申请中公开的技术涉及解决与在各种较早的专利中公开的生产这种产品的方法有关的问题和缺点。

GB 2085331(Sumitomo)、EP 225983(Mitsubishi)和EP 59070(Spencer Clark)每一个公开了从SS管中含有脱氧钢体的胚料生产包层钢产品的方法。然而，这些公开当中没有一个提及SS中铬氧化的前述问题。申请人相信这种氧化对于成品中核心和管之间的结合将是严重有害的，并且产生商业上不可接受的包层钢产品。