本发明涉及在服役期间具有良好的耐氢致劣化性的低ni钢合金。
背景技术:
1、目前用于高压储氢应用的合金包括316l等级奥氏体不锈钢,其除了铁和几种其它元素之外还名义上含有18重量%的cr和13重量%的ni。然而,cr和ni的添加物相对昂贵,从而较低成本的替代物将有利于氢应用,例如使用氢作为汽车、卡车等的燃料。
技术实现思路
1、本发明提供了具有耐氢致劣化性的钢合金,其包含受控量的mn和c,以及al、cr、cu、ni和si。该钢合金具有奥氏体显微组织和相对高的堆垛层错能,这避免了降低氢耐受性的马氏体相的形成。
2、本发明的一个方面是提供一种耐氢致劣化的钢合金,其包含15至30重量%的mn、0.15至1重量%的c、和0.05至3重量%的al。该钢合金具有包含至少99体积%奥氏体的显微组织,并且具有不超过20%的面积相对缩减率。
3、本发明的这个方面和其它方面将从以下描述变得更加清楚。
1.一种耐氢致劣化的钢合金,其包含15至30重量%的mn、0.15至1重量%的c和0.05至3重量%的al,其中所述钢合金具有包含至少99体积%奥氏体的显微组织,并且具有不超过20%的面积相对缩减率。
2.根据权利要求1所述的钢合金,其中c大于0.2重量%。
3.根据权利要求1所述的钢合金,其中mn大于18重量%。
4.根据权利要求1所述的钢合金,其中当mn小于18重量%时,c大于0.2重量%。
5.根据权利要求1所述的钢合金,其中当c小于0.3重量%时,mn大于18重量%。
6.根据权利要求1所述的钢合金,其中mn占18至25重量%,并且c占0.3至1重量%。
7.根据权利要求1所述的钢合金,其中mn占20至24重量%,并且c占0.4至0.6重量%。
8.根据权利要求1所述的钢合金,其还包含0.8至2.5重量%的ni。
9.根据权利要求1所述的钢合金,其还包含至少0.2重量%的cu。
10.根据权利要求1所述的钢合金,其还包含0.8至2.5重量%的ni和0.2至2重量%的cu。
11.根据权利要求10所述的钢合金,其还包含至少0.5重量%的si。
12.根据权利要求10所述的钢合金,其还包含至少1重量%的cr。
13.根据权利要求10所述的钢合金,其还包含0.5至4重量%的si,和1至3.5重量%的cr。
14.根据权利要求1所述的钢合金,其还包含至少0.02重量%的ti。
15.根据权利要求1所述的钢合金,其中mn占20至24重量%,并且c占0.3至0.6重量%。
16.根据权利要求15所述的钢合金,其还包含0.8重量%至2.5重量%的ni,和0.2重量%至2重量%的cu。
17.根据权利要求16所述的钢合金,其还包含0.5至4重量%的si,和1至3.5重量%的cr。
18.根据权利要求17所述的钢合金,其中al占1.4至1.8重量%,ni占1.2至1.5重量%,cu占0.6至1.2重量%,si占2至3.2重量%,并且cr占2至3.2重量%。
19.根据权利要求18所述的钢合金,其还包含0.08至0.2重量%的ti。
20.根据权利要求1所述的钢合金,其中所述显微组织包含至少99.5体积%的奥氏体。
21.根据权利要求1所述的钢合金,其中所述面积相对缩减率小于15%。
22.根据权利要求1所述的钢合金,其中所述钢合金具有大于700mpa的极限拉伸强度,和大于50%的总伸长率。
23.一种生产权利要求1所述的钢合金的方法,包括热轧所述钢合金以形成板坯并冷却所述板坯。
24.根据权利要求23所述的方法,还包括使钢合金板坯经受电化学充注以生成初生态原子氢。
