耐海水腐蝕性優(yōu)異的不銹鋼包層鋼板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及在以港灣構(gòu)造物（harborstructure)、造船（shipbuilding)、海水淡 化設(shè)備（seawaterdesalinationunit)為代表的各種用途中使用的耐海水腐蝕性（marine corrosionresistance)優(yōu)異的不銹鋼包層鋼板（stainlesscladdingsteelplate) 〇
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，工業(yè)設(shè)備（industrialfacilities)和構(gòu)造物（structure)的需求指 向了耐久性（durability)和長壽命化以及免維護(hù)（maintenance-free)，不銹鋼作為符合 上述需求的材料而受到關(guān)注。另一方面，作為不銹鋼主要原料的以Ni、Mo、Cr為代表的合 金元素的價格高漲、價格存在上下波動，因此，最近，作為能夠更經(jīng)濟(jì)地利用不銹鋼的優(yōu)異 的耐腐蝕性、價格穩(wěn)定且便宜的鋼材的不銹鋼包層鋼代替實(shí)心不銹鋼（solidstainless steel)而受到了關(guān)注。
[0003] 不銹鋼包層鋼是指將作為包層材料（claddingmetal)的不銹鋼和作為母材 (basemetal)的普通鋼材（ordinarysteel)這兩種性質(zhì)不同的金屬接合而成的復(fù)合 鋼材（compositesteel)。包層鋼是將異種金屬（dissimilarmetal)進(jìn)行冶金上的 (metallurgically)接合而成的，與鍍敷（plating)不同，不必?fù)?dān)心剝離，而且能夠具有單 一金屬（singlemetal)及合金不能獲得的新特性。如上所述，不銹鋼包層鋼可以減少不銹 鋼材的用量，而且，能夠確保與實(shí)心材料（solidmetal)(是指整個厚度均為包層材料的金 屬組成的情況）同等的耐腐蝕性，因此具有能夠兼?zhèn)浣?jīng)濟(jì)性（economicefficiency)和功 能性（functionality)的優(yōu)點(diǎn)。
[0004] 如上所述，可以認(rèn)為不銹鋼包層鋼是非常有用的功能性鋼材（functional steel)，近年來各種工業(yè)領(lǐng)域（variousindustrialfield)對其需求日益增高。特別是在 以與海水接觸的環(huán)境中使用的港灣構(gòu)造物、造船、海洋石油/氣浮式生產(chǎn)儲卸設(shè)備（以下稱 為"FPSO"，F(xiàn)PSO:FloatingProductionStorageandOffloadingsystem)、海水淡化設(shè)備 等為代表的各種用途中使用不銹鋼包層鋼的情況下，由于在嚴(yán)重的海水腐蝕環(huán)境下使用， 因此要求耐海水腐蝕性。
[0005] 不銹鋼的鈍化膜（passivationfilm)容易被氯離子（chlorideion)破壞，其 腐蝕形態(tài)（formofcorrosion)包括孔蝕（PittingCorrosion)或裂隙腐蝕（Crevice Corrosion)的形態(tài)。另一方面，在以硫酸、氫氟酸等為代表的酸中，腐蝕形態(tài)呈現(xiàn)整個面腐 蝕（generalcorrosion)，相比之下，在海水中呈現(xiàn)局部腐蝕（localcorrosion)。因此，對 于作為防止局部腐蝕的起點(diǎn)的特性的耐孔蝕性（pittingcorrosionresistance)進(jìn)行考 慮是極為重要的。
[0006] 不銹鋼的耐孔蝕性受鋼中的Cr、Mo、N量的影響，通常用Cr(質(zhì)量％ )+3Mo(質(zhì) 量％ )+10N(質(zhì)量％)、Cr(質(zhì)量％ )+3. 3Mo(質(zhì)量％ )+16N(質(zhì)量％ )等整理為孔蝕指數(shù) (PRE:PittingResistanceEquivalent或PI:PittingIndex)，孔蝕指數(shù)越高，耐孔蝕性越 優(yōu)異。但是，其能夠適用的范圍限于實(shí)施了使析出物等固溶的熱處理的實(shí)心不銹鋼，并不能 直接適用于作為與碳鋼的復(fù)合材料的不銹鋼包層鋼的包層材料的耐孔蝕性。
[0007] 以往，為了兼具母材的機(jī)械性質(zhì)和包層材料的耐腐蝕性，對不銹鋼包層鋼進(jìn)行 了作為離線熱處理（〇ff_lineheattreatment)的正火（normalizing)、固溶化熱處理 (solutionheattreatment)〇
[0008] 在專利文獻(xiàn)1中公開了如下的技術(shù)：通過將規(guī)定了包層材料成分的包層鋼板進(jìn)行 加熱至1050°c以下、并以30°C/min以上進(jìn)行冷卻的固溶化熱處理，從而制造耐腐蝕性優(yōu)異 的不銹鋼包層鋼板。
[0009] 另外，在專利文獻(xiàn)2中公開了如下的技術(shù)：通過將規(guī)定了包層材料成分的包層鋼 加熱到1100~1250°c后進(jìn)行熱軋，在800°C以上結(jié)束軋制，然后以1°C/秒以上進(jìn)行冷卻， 從而制造耐腐蝕性優(yōu)異的不銹鋼包層鋼板。
[0010] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0011] 專利文獻(xiàn)
[0012] 專利文獻(xiàn)1:日本特開平09-104953公報
[0013] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開平02-254121公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 發(fā)明要解決的課題
[0015] 然而，專利文獻(xiàn)1中記載的技術(shù)在進(jìn)行固溶化熱處理的情況下，為了確保母材的 機(jī)械性質(zhì)，需要限定母材成分，另外，存在進(jìn)行離線熱處理導(dǎo)致制造工序增多的問題。
[0016] 專利文獻(xiàn)2中記載的技術(shù)對包層鋼板包層材料的成分、乳制結(jié)束的溫度、以及軋 制結(jié)束后的冷卻速度進(jìn)行了規(guī)定，但是存在未對耐腐蝕性劣化原因的〇相等析出物量進(jìn) 行研宄，用于確保耐腐蝕性的指標(biāo)不充分的問題。
[0017] 鑒于以上情況，本發(fā)明的目的在于提供一種包層材料的耐海水腐蝕性優(yōu)異的不銹 鋼包層鋼板。
[0018] 解決課題的方法
[0019] 為了解決上述課題，本發(fā)明對多種成分（鋼組成）及多次經(jīng)過從軋制到熱處理而 完成的不銹鋼包層鋼中的影響耐孔蝕性的鋼成分進(jìn)行了研宄，從而完成了本發(fā)明。
[0020] 本發(fā)明的主旨如下。
[0021] [1] -種耐海水腐蝕性優(yōu)異的不銹鋼包層鋼板，其中，
[0022] 不銹鋼包層鋼板的包層材料以質(zhì)量％計，含有C:0. 030 %以下、Si:0. 02~ 1. 50%、Mn:0? 02 ~2. 0%、P:0? 040 % 以下、S:0? 030 % 以下、Ni:22. 0 ~25. 0%、Cr: 22. 0~26. 0%、M〇 :3. 5~5. 0%、N:0. 10~0. 25%，余量由Fe及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，并 且，滿足下述式（1)且在鋼中以析出狀態(tài)存在的Cr為0. 3質(zhì)量％以下、Mo為0. 2質(zhì)量％以 下，
[0023]Cr+3. 3MO+16N彡40 (1)
[0024] 式中，各元素符號表示各元素的質(zhì)量％。
[0025] [2]上述[1]所述的耐海水腐蝕性優(yōu)異的不銹鋼包層鋼板，其中，以質(zhì)量％計，包 層材料還含有B:0? 0010~0? 0055%。
[0026] [3]上述[1]或[2]所述的耐海水腐蝕性優(yōu)異的不銹鋼包層鋼板，其中，以質(zhì)量％ 計，包層材料中的Cu為0. 20 %以下。
[0027] 發(fā)明的效果
[0028] 根據(jù)本發(fā)明，可以獲得兼具包層材料的耐海水腐蝕性和母材的機(jī)械特性的耐海水 不銹鋼包層鋼，因此，本發(fā)明能夠優(yōu)選用于以港灣構(gòu)造物、FPSO為代表的造船領(lǐng)域、以淡水 海水裝置為代表的要求耐海水腐蝕性的用途。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 以下，對本發(fā)明的構(gòu)成進(jìn)行說明。為了使本發(fā)明的不銹鋼包層鋼板滿足耐海水腐 蝕性，需要對成分組成、析出物量等進(jìn)行規(guī)定。
[0030] 1.關(guān)于包層材料的成分組成
[0031] 首先，對限定包層材料不銹鋼的成分組成的理由進(jìn)行說明。需要說明的是，成分％ 均為質(zhì)量％。
[0032]C:0.030% 以下
[0033] 從耐腐蝕性、特別是焊接熱影響區(qū)（weldheat-affectedzone)的耐腐蝕性的觀 點(diǎn)考慮，C越低越好，需要限制在0. 030%以下。優(yōu)選為0. 020%以下。
[0034] Si :0. 02~1. 50%
[0035] Si是脫氧（deoxidation)所必需的成分，為了獲得該效果，需要含有0.02%以 上。但是，如果超過1.50%，則熱加工性（hotworkability)顯著變差，因此，將Si量設(shè)為 0.02~1.50%的范圍。優(yōu)選為0.02~0.60%的范圍。
[0036] Mn:0.02~2.0%
[0037]Mn是脫氧所必需的成分，為了獲得其效果，需要含有0. 02%以上。但是，如果超過 2.0%，則使耐腐蝕性變差，因此，將Mn量設(shè)為0.02~2.0%的范圍。優(yōu)選為0.20~0.60% 的范圍。
[0038]P:0? 040% 以下、S:0? 030% 以下
[0039] 從熱加工性的觀點(diǎn)考慮，P、S越低越好，如果P超過0. 040%、S超過0. 030%，則 會損害熱加工性，因此將P量設(shè)為0. 040%以下，S量設(shè)為0. 030%以下。
[0040]Ni:22.0~25.0%
[0041] 從奧氏體相（austenitephase)的穩(wěn)定性的觀點(diǎn)考慮，主要是由于與Cr及Mo 取得平衡，Ni需要為22.0%以上。另一方面，考慮到經(jīng)濟(jì)性及高Ni化引起的熱變形阻抗 (hotdeformationresistance)的增加，將其設(shè)為25.0%以下。因此，將Ni量設(shè)為22.0~ 25.0%的范圍。需要說明的是，從兼具奧氏體相的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性的觀點(diǎn)考慮，Ni量優(yōu)選 為22. 0~24. 5%的范圍，更優(yōu)選為22. 5~24. 5%的范圍。
[0042]Cr:22.0~26.0%
[0043]Cr對于提高耐孔蝕性、耐裂隙腐蝕性是有效的，需要為22.0%以上。另一方面，如 果超過26.0%，則在制成包層材料時以及包層軋制時或?qū)⑵淅鋮s時，會顯著促進(jìn)〇相的析 出，阻害耐腐蝕性及熱加工性，因此，將Cr量設(shè)為