[发明专利]一种钢，焊接耗材，铸造、锻制或锻造产品，一种焊接方法，焊接产品以及热处理方法

说明书

一种钢含有以质量％计：0.005～0.015％的碳；0.05～0.35％的硅，7.45～8.4％的镍；1.00％或更少的锰；0.025％或更少的硫；0.030％或更少的磷；24.0％～26.0％的铬；0.50～1.00％的铜；3.0～4.0％的钼；0.002～0.010％的铌；0.75％或更少的钴；0.015％或更少的铝；0.20～0.30％的氮；0.50～0.85％的钨；余量是铁和不可避免的杂质。

技术领域

本发明涉及一种钢、焊接耗材、铸造、锻制或锻造产品、焊接方法、焊接产品和热处理方法。具体地说，本发明涉及钢，如落入2013年12月1日ASTM A995-13Gr 6A指定的那些钢，以及适用于焊接这种钢和类似钢的焊接耗材以及无论焊接与否都适用于这种钢的热处理。

背景技术

ASTM A995-13Gr 6A，2013年12月1日(6A)是25％铬超级双相不锈钢(主要包含铁素体和奥氏体)。这种超级双相钢已经制造了40多年。与传统的18/8/3不锈钢(如316)或铸造版ASTM A351CF8M相比，超级双相不锈钢广泛用于要求更高强度和耐腐蚀性的场合。

传统上CF8M一直还用于低温应用，例如液化天然气(liquefied natural gas，LNG)设施。这是因为CF8M即使在厚壁截面也能提供低至-196℃的良好冲击性能，而超级双相不锈钢如ASTM A995-136A，2013年12月1日传统上只有低至-46℃的合理冲击性能，并且即便如此也不是在壁厚为200mm或甚至250mm和更大的非常厚的壁部件中的1/2厚度(T1/2)处。

正是出于这个原因，6A级的Norsok规格M630只需要在-46℃下进行冲击测试，并且要满足生产铸件的下列条件。

Norsok M630材料数据表MDS-D56：45J平均值/35J单个最小值，在-46°1/4厚度(T1/4)下。

Norsok编写了许多材料规格，具有在全球范围内研究的最佳实践是什么和从高质量的制造商那里可获得的是什么。Norsok规格被许多冶金学家和工程设计人员所使用，特别是在石油和天然气行业，作为对于在不同合金中什么冶金性能可以实现的权威指南。

许多25％Cr超级双相不锈钢铸件已经制造了40多年。然而，与Norsok规格中规定的冲击性能相比，不可能保证在-46℃下的更高的冲击性能，并且即便如此也不是在厚壁组件中(例如，具有超过150mm或超过200mm或超过250mm的厚度)。

发明内容

本发明涉及特定化合物以用于ASTM A995-13Gr 6A(2013年12月1日)类型的超级双相合金，其在-46℃下始终提供比Norsok规格高150％的优越冲击性能，并且还提供-101℃下可接受的冲击性能(45J Av/35J Min)。

ASTM A488焊接鉴定标准没有提到深度冲击试验(即通过焊缝的深度)，几乎所有的焊缝金属(weld metal)的冲击试验通常在焊帽附近进行，而不是在焊缝根部进行。

正是由于这个原因，厚双相焊缝的冲击性能的知识较少。通过使用商业上可用的双相焊丝或电极的广泛测试程序产生的数据已经表明，从焊帽开始的测试越往下进行，在-46℃下焊后溶液处理的铸件中的焊缝金属的冲击性能严重降低。在50毫米和100毫米深度之间的冲击性能是不可接受的，因为它们通常是个位数。

当应用于25％Cr超级双相合金的电焊条时，采用与本发明钢中所确定的相同或相似的化学限制，还大大增强了比焊帽深25mm的焊缝金属中的冲击性能。