[发明专利]一种双相不锈钢及其制备方法

说明书

本发明涉及一种双相不锈钢及其制备方法，属于双相不锈钢技术领域。该双相不锈钢由以下重量百分比的元素组成：C:0.01～0.03％、Cr:24～27％、Ni:0.5～2％、Mo:4～6％、Mn:0.5～1.5％、N:0.6～0.75％、Ce:0.15～0.3％、Co:0.1～0.5％、Si:0.4～1％、P:≤0.03％、S:≤0.03％，余量为Fe及不可避免的杂质。本发明的双相不锈钢中升高了N的含量以替代部分昂贵的Ni，可以降低生产成本，加入Ce可以细化组织晶粒，添加适量的合金元素Co来降低金属间化合物的析出，从而显著改善不锈钢的综合性能，该双相不锈钢具有热成型性好、耐腐蚀性强、强度高等优点。

技术领域

本发明涉及一种双相不锈钢及其制备方法，属于双相不锈钢技术领域。

背景技术

双相不锈钢具有较高的强度和优良的耐腐蚀性能，在生产和生活中有很广泛的应用，目前主要应用于油气、化工、食品、能源、及建筑等领域。双相不锈钢的主要成分是铬、镍、钼，其中镍、钼是贵重金属，价格昂贵，我国的镍资源也相对匮乏。我国稀土资源丰富，随着稀土在不锈钢中的微合金化效果越来越受重视，稀土对双相不锈钢的性能也有着越来越重要的作用。双相不锈钢的发展可以分为三代：第一代是以不含钼、合金化程度较低的双相不锈钢为主，以瑞典的3RE60和美国的AISI329为代表，但是该双相不锈钢在焊接状态下有局限性；第二代为标准双相不锈钢，以瑞典的SAF2205、法国的URANUS系列和英国的ZERON为代表，该双相不锈钢中加入了合金元素氮；第三代为超级双相不锈钢，该超级双相不锈钢以SAF2507、Zeron100为代表的较成熟的钢种，其PREN值可以达到40，具有极高的耐应力腐蚀和耐点蚀等性能。

申请公布号为CN108570629A的中国发明专利申请公开了一种高强、耐酸腐蚀的双相不锈钢及其制备方法，该双相不锈钢组成成分的质量百分比为C:0.01～0.04％、Si:2.0～4.0％、Mn:1.0～3.0％、Cr:15～22％、Ni:4.0～9.0％、B:0.001～0.01％、N:0.1～0.2％、W:0.5～2.0％、Y:0.01～0.06％，其余为铁和不可避免的杂质元素。申请公布号为CN108220813A的中国发明专利申请公开了一种特超级双相不锈钢及其合金成分优化设计方案，该特超级双相不锈钢的化学成分按重量百分比为：C:0.004～0.020％、Cr:26～37％、Ni:5.50～11％、Mo:2.5～6.5％、W:0.5～2.5％、N:0.25～0.65％、Mn:0.5～3.5％、Cu:0.5～2.5％、Co:0.5～2％、Si:0.1～0.55％、P0.03％、S0.02％、B0.015％、Mg:0.005～0.008％、Ca0.015％、RE:0.03～0.10％，余量为Fe及其他不可避免的杂质。上述两种技术方案的双相不锈钢中，镍元素含量均达到6％以上，致使不锈钢的生产成本较高,限制了不锈钢的应用，因此目前研究一直在致力于开发低贵金属含量的同时具有良好的冷热加工性能的双相不锈钢。

申请公布号为CN101736205A的中国发明专利申请公开了一种高氮高铬低镍双相不锈钢，其合金成分的重量百分含量为：C≤0.05％、Si≤1.0％、Mn:10～14％、S≤0.02％、P≤0.035％、Cr:28.0～30.0％、Ni:1.0～3.0％、Mo:1.0～3.0％、N:0.4～0.6％，并添加B≤0.020％和/或Ce0.005～0.020％，其余为Fe和不可避免的杂质。申请公布号为CN103074552A的中国发明专利申请公开了一种经济型高性能双相不锈钢及其制备方法，该双相不锈钢化学成分的质量百分比为：C:0.01～0.03％、Si:0.2～1.0％、Mn:4.0～6.0％、Cr:21～22％、Ni:1.35～1.7％、Cu:0.1～0.6％、N:0.2～0.25％、W:0.1～0.6％，其余为Fe和杂质。上述两种技术方案中，镍元素含量均能够降至1.35～3％的范围内，但其锰元素含量过高，会与硫元素会形成MnS夹杂，降低双相不锈钢的耐腐蚀性能和热加工性能。