用于處理金屬合金的方法
【專利摘要】一種處理金屬合金的方法包括加熱至從所述金屬合金的再結(jié)晶溫度至小于所述金屬合金的初熔溫度的溫度的加工溫度范圍內(nèi)的溫度，并且加工所述合金。將至少表面區(qū)域加熱至所述加工溫度范圍內(nèi)的溫度。將所述表面區(qū)域在所述加工溫度范圍內(nèi)維持使所述金屬合金的所述表面區(qū)域再結(jié)晶的時段，并且將所述合金冷卻以將晶粒生長減至最少。在包括超級奧氏體和奧氏體不銹鋼合金的實施方案中，對處理溫度和時間加以選擇以避免有害金屬間σ相的沉淀。還公開了一種具有遍布所述合金的等軸晶粒的熱加工的超級奧氏體不銹鋼合金。
【專利說明】
用于處理金屬合金的方法 技術(shù)背景
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本公開涉及用于熱機(jī)械處理金屬合金的方法。
[0002] 技術(shù)背景的描述
[0003] 當(dāng)對金屬合金工件如例如錠材、棒材或坯材進(jìn)行熱機(jī)械處理（即，熱加工)時，工件 的表面比工件的內(nèi)部冷卻得更快。當(dāng)對金屬合金棒材加熱并且然后使用徑向鍛壓機(jī)或開式 模壓鍛爐(open die press forge)進(jìn)行鍛造時，發(fā)生這一現(xiàn)象的一個具體實例。在熱鍛期 間，金屬合金的晶粒結(jié)構(gòu)由于模具的作用而變形。如果金屬合金在變形期間的溫度低于合 金的再結(jié)晶溫度，則合金將不會再結(jié)晶，從而產(chǎn)生由細(xì)長的未再結(jié)晶的晶粒構(gòu)成的晶粒結(jié) 構(gòu)。相反，如果合金在變形期間的溫度大于或等于合金的再結(jié)晶溫度，則合金將再結(jié)晶成等 軸結(jié)構(gòu)。
[0004] 由于在熱鍛之前通常將金屬合金工件加熱至大于合金的再結(jié)晶溫度的溫度，因此 冷卻得不如工件表面快的工件內(nèi)部部分在熱鍛后通常展現(xiàn)完全再結(jié)晶的結(jié)構(gòu)。然而，由于 表面處因相對快速的冷卻而產(chǎn)生更低的溫度，因此工件的表面可展現(xiàn)未再結(jié)晶的晶粒和完 全再結(jié)晶的晶粒的混合物。這一現(xiàn)象的代表圖1顯示Datalloy HP?合金的徑向鍛造棒材的 宏觀結(jié)構(gòu)，Datalloy HP?合金是購自ATI All vac, Monroe，NC, USA的超級奧氏體不銹鋼合 金，所述宏觀結(jié)構(gòu)顯示在棒材的表面區(qū)域中的未再結(jié)晶的晶粒。表面區(qū)域中的未再結(jié)晶的 晶粒是不期望的，因為例如，它們增加了超聲波測試期間的噪聲水平，從而降低了此類測試 的有用性?？赡苄枰暡z查來驗證金屬合金工件用于關(guān)鍵應(yīng)用的條件。其次，未再結(jié)晶 的晶粒降低了合金的高周疲勞抗性。
[0005] 先前對于消除熱機(jī)械處理的金屬合金工件如例如鍛造棒材的表面區(qū)域中的未再 結(jié)晶的晶粒的嘗試已被證明是不令人滿意的。例如，在進(jìn)行處理以消除表面區(qū)域未再結(jié)晶 的晶粒期間發(fā)生了合金工件的內(nèi)部部分中的晶粒的過度生長。超大晶粒還會使金屬合金的 超聲波檢查變得困難。內(nèi)部部分中過度的晶粒生長還會將合金工件的疲勞強(qiáng)度降低至不可 接受的水平。另外，嘗試消除熱機(jī)械處理的合金工件的表面區(qū)域中未再結(jié)晶的晶粒已經(jīng)導(dǎo) 致有害的金屬間沉淀物如例如〇相的沉淀。此類沉淀物的存在會降低抗腐蝕性。
[0006] 將有利的是，開發(fā)用于以將工件的表面區(qū)域中未再結(jié)晶的晶粒減至最少或消除的 方式熱機(jī)械處理金屬合金工件的方法。也將有利的是，開發(fā)用于熱機(jī)械處理金屬合金工件 以便提供經(jīng)過工件的橫截面的等軸再結(jié)晶的晶粒結(jié)構(gòu)的方法，并且其中所述橫截面基本上 不含有害的金屬間沉淀物，同時限制了等軸晶粒結(jié)構(gòu)的平均晶粒尺寸。 發(fā)明概要
[0007] 根據(jù)本公開的一個非限制性方面，處理金屬合金的方法包括將金屬合金加熱至加 工溫度范圍內(nèi)的溫度。加工溫度范圍是金屬合金的再結(jié)晶溫度至剛好低于金屬合金的初熔 溫度的溫度。然后在加工溫度范圍內(nèi)的溫度下加工金屬合金。在加工金屬合金之后，將金屬 合金的表面區(qū)域加熱至加工溫度范圍內(nèi)的溫度。將金屬合金的表面區(qū)域在加工溫度范圍內(nèi) 維持足以使金屬合金的表面區(qū)域再結(jié)晶并且將金屬合金的內(nèi)部區(qū)域中的晶粒生長減至最 少的時段。將金屬合金從加工溫度范圍冷卻，其所達(dá)到的溫度和冷卻速率為將金屬合金中 的晶粒生長減至最少。
[0008] 根據(jù)本公開的另一方面，處理超級奧氏體不銹鋼合金的一種方法的一個非限制性 實施方案包括將超級奧氏體不銹鋼合金加熱至金屬間相溶解溫度范圍內(nèi)的溫度。金屬間相 溶解溫度范圍可以是金屬間相的溶線溫度至剛好低于超級奧氏體不銹鋼合金的初熔溫度 的溫度。在一個非限制性實施方案中，金屬間相是包含F(xiàn)e-Cr-Ni金屬間化合物的0相。將超 級奧氏體不銹鋼合金在金屬間相溶解溫度范圍內(nèi)維持足以溶解金屬間相并且將超級奧氏 體不銹鋼合金中的晶粒生長減至最少的時間。隨后，在剛好高于超級奧氏體不銹鋼合金的 金屬間相的時間-溫度-轉(zhuǎn)變曲線的峰頂溫度至剛好低于超級奧氏體不銹鋼合金的初熔溫 度的加工溫度范圍內(nèi)的溫度下加工超級奧氏體不銹鋼合金。在加工之后，將超級奧氏體不 銹鋼合金的表面區(qū)域加熱至退火溫度范圍內(nèi)的溫度，其中所述退火溫度范圍是剛好高于合 金的金屬間相的時間-溫度-轉(zhuǎn)變曲線的峰頂溫度的溫度至剛好低于合金的初熔溫度的溫 度。在從加工合金至將合金的至少表面區(qū)域加熱至退火溫度范圍內(nèi)的溫度的時段期間，超 級奧氏體不銹鋼合金的溫度不冷卻至與時間-溫度-轉(zhuǎn)變曲線相交。將超級奧氏體不銹鋼合 金的表面區(qū)域在退火溫度范圍內(nèi)維持足以使表面區(qū)域再結(jié)晶并且將超級奧氏體不銹鋼合 金中的晶粒生長減至最少的時間。冷卻所述合金，其所達(dá)到的溫度和冷卻速率為抑制超級 奧氏體不銹鋼合金的金屬間沉淀物形成并且將晶粒生長減至最少。
[0009] 根據(jù)本公開的另一非限制性方面，以基于總合金重量的重量百分比計，熱加工的 超級奧氏體不銹鋼合金包含最多0.2的碳、最多20的錳、0.1至1.0的硅、14.0至28.0的鉻、 15.0至38.0的鎳、2.0至9.0的鉬、0.1至3.0的銅、0.08至0.9的氮、0.1至5.0的鎢、0.5至5.0 的鈷、最多1.0的鈦、最多0.05的硼、最多0.05的磷、最多0.05的硫、鐵和伴隨雜質(zhì)。超級奧氏 體不銹鋼合金包括經(jīng)過合金的橫截面的等軸再結(jié)晶的晶粒結(jié)構(gòu)和ASTM 00至ASTM 3范圍內(nèi) 的平均晶粒尺寸。熱加工的超級奧氏體不銹鋼合金的等軸再結(jié)晶的晶粒結(jié)構(gòu)基本上不含金 屬間〇相沉淀物。
[0010] 附圖簡述
[0011]通過參考附圖可以更好地理解本文所述的方法、合金和物件的特征和優(yōu)點，其中： [0012]圖1顯示Datalloy HP?超級奧氏體不銹鋼合金的徑向鍛造棒材的宏觀結(jié)構(gòu)，其包 含在所述棒材的表面區(qū)域中的未再結(jié)晶的晶粒；
[0013] 圖2顯示在高溫(2150°F)退火的Datalloy HP?超級奧氏體不銹鋼合金的徑向鍛造 棒材的宏觀結(jié)構(gòu)；
[0014] 圖3是圖解說明根據(jù)本公開處理金屬合金的一種方法的一個非限制性實施方案的 流程圖；
[0015] 圖4是奧氏體不銹鋼合金中的〇相金屬間沉淀物的示例性等溫轉(zhuǎn)變曲線；
[0016] 圖5是圖解說明根據(jù)本公開處理超級奧氏體不銹鋼合金的一種方法的一個非限制 性實施方案的流程圖；
[0017] 圖6是根據(jù)本公開的某些非限制性方法實施方案的工藝溫度對時間的圖；
[0018] 圖7是根據(jù)本公開的某些非限制性方法實施方案的工藝溫度對時間的圖；
[0019] 圖8顯示包含根據(jù)圖6的工藝溫度對時間的圖處理的Datalloy HP?超級奧氏體不 銹鋼合金的乳制產(chǎn)品的宏觀結(jié)構(gòu);并且
[0020] 圖9顯示包含根據(jù)圖7的工藝溫度對時間的圖處理的Datalloy HP?超級奧氏體不 銹鋼合金的乳制產(chǎn)品的宏觀結(jié)構(gòu)。
[0021] 在考慮到根據(jù)本公開的某些非限制性實施方案的以下詳細(xì)描述后，讀者將了解上 述細(xì)節(jié)以及其它細(xì)節(jié)。
[0022]某些非限制性實施方案詳述
[0023]應(yīng)理解，本文所述的實施方案的某些描述已經(jīng)被簡化以僅說明那些與清楚理解所 公開的實施方案有關(guān)的步驟、要素、特征和/或方面，而為清晰起見，免除了其它的步驟、要 素、特征和/或方面。在考慮到所公開的實施方案的本描述后，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識 到在所公開的實施方案的具體實施或應(yīng)用中可能期望其它步驟、要素和/或特征。然而，由 于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在考慮到所公開的實施方案的本描述后可以容易地確定并實施此 類其它的步驟、要素和/或特征，并且因而對于完全理解所公開的實施方案并不是必要的， 因此本文并未提供此類步驟、要素和/或特征的描述。因此，應(yīng)理解，本文所陳述的描述僅僅 是為了例示和說明所公開的實施方案，而并不意在限制僅僅由權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明 的范圍。
[0024] 而且，本文所敘述的任何數(shù)值范圍均意在包括其中所包含的所有子范圍。例如，〃1 至10〃的范圍意在包括所敘述的最小值1與所敘述的最大值10之間（且包括1和10)，也就是 說，具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值的所有子范圍。本文所敘述的任何 最大數(shù)值極限均意在包括其中所包含的所有數(shù)值下限，并且本文所敘述的任何最小數(shù)值極 限均意在包括其中所包含的所有數(shù)值上限。因此，
【申請人】保留修正本公開(包括權(quán)利要求 書）的權(quán)利以明確敘述本文明確敘述的范圍內(nèi)所包含的任何子范圍。本文意在固有地公開 所有此類范圍，以使得明確敘述任何此類子范圍的修正將符合35U.S.C. §112第一段和 35U.S.C.§132(a)的要求。
[0025] 除非另外指明，否則如本文所用的語法冠詞"一個(種)"和"所述"意在包括"至少 一個(種)"或"一個(種）或多個(種)"。因此，冠詞在本文中用于指冠詞的一個或多于一個 (即，至少一個)語法對象。舉例來說，"一種組分"意指一種或多種組分，并且因此，可能涵蓋 多于一種組分，并且可以在所述實施方案的實施中采用或使用。
[0026] 稱為完全或部分通過引用并入的任何專利、出版物或其它公開材料僅以所并入的 材料不與本公開中所述的現(xiàn)有定義、聲明或其它公開材料相抵觸的程度并入本文中。因此 且在必要的程度上，如本文所述的公開內(nèi)容優(yōu)先于通過引用并入本文中的任何抵觸材料。 稱為通過引用并入本文中但與本文所述的現(xiàn)有定義、聲明或其它公開材料相抵觸的任何材 料或其部分均僅以在所并入的材料與現(xiàn)有公開材料之間不產(chǎn)生抵觸的程度并入。
[0027] 本公開包括各種實施方案的描述。應(yīng)理解，本文所述的所有實施方案均為示例性 的、說明性的和非限制性的。因此，本發(fā)明不受各種示例性、說明性和非限制性實施方案的 描述限制。相反，本發(fā)明僅由權(quán)利要求書限定，權(quán)利要求書可以經(jīng)過修正以敘述本公開中明 確或固有地描述的或者本公開明確或固有地支持的任何特征。
[0028]可能通過進(jìn)行退火熱處理來消除熱加工的金屬合金棒材或其它工件中未再結(jié)晶 的表面晶粒，其中將所述合金加熱至超過合金的再結(jié)晶溫度的退火溫度并且在該溫度下保 持直到再結(jié)晶完成。然而，當(dāng)以這種方式處理時，超級奧氏體不銹鋼合金和某些其它奧氏體 不銹鋼合金易于形成有害的金屬間沉淀物，如0相沉淀物。將這些合金的較大尺寸棒材和其 它大的乳制形式加熱至例如退火溫度會引起有害的金屬間化合物沉淀，特別是在乳制形式 的中心區(qū)域中。因此，退火時間和溫度必須被選擇為不僅使表面區(qū)域晶粒再結(jié)晶，而且還溶 解任何金屬間化合物。為了確保金屬間化合物經(jīng)過例如大棒材的整個橫截面溶解，可能必 需使棒材在升高的溫度下保持相當(dāng)長的時間。棒材直徑是確定充分地溶解有害的金屬間化 合物的最少必要保持時間的因素，但最少保持時間可以是長達(dá)1至4小時或更久。在非限制 性實施方案中，最少保持時間是2小時、大于2小時、3小時、4小時或5小時。盡管可以選擇同 時溶解金屬間化合物和使表面區(qū)域未再結(jié)晶的晶粒再結(jié)晶的溫度和保持時間，但在溶解溫 度下保持長時期也可能使晶粒生長至不可接受地大的尺寸。例如，圖2中圖解說明了在高溫 (2150°F)下長時期退火的ATI Data 11 oy HP?超級奧氏體不銹鋼合金的徑向鍛造棒材的宏 觀結(jié)構(gòu)。圖2中在加熱期間形成的明顯的特大晶粒使得難以用超聲檢查棒材以確保其對于 某些要求高的商業(yè)應(yīng)用的適合性。另外，超大晶粒將金屬合金的疲勞強(qiáng)度降低至不可接受 地低的水平。
[0029] ATI Datalloy HP?合金通常描述于例如美國專利申請序列號13/331，135中，該美 國專利申請通過引用整體并入本文中。以基于總合金重量的重量百分比計，圖2中所示的 ATI Datalloy HP?超級奧氏體不銹鋼合金棒材的測量的化學(xué)組成是:0.006的碳;4.38的 錳;0.013的磷;0.0004的硫;0.26的硅;21.80的鉻；29.97的鎳;5.19的鉬；1.17的銅;0.91的 鎢；2.70的鈷；小于0.01的鈦；小于0.01的鈮；0.04的釩；小于0.01的鋁；0.380的氮；小于 0.01的鋯;余量的鐵和未檢測到的伴隨雜質(zhì)。通常，以基于總合金重量的重量百分比計，ATI Datalloy HP?超級奧氏體不銹鋼合金包含最多0.2的碳、最多20的錳、0.1至1.0的硅、14.0 至28.0的鉻、15.0至38.0的鎳、2.0至9.0的鉬、0.1至3.0的銅、0.08至0.9的氮、0.1至5.0的 鎢、0.5至5.0的鈷、最多1.0的鈦、最多0.05的硼、最多0.05的磷、最多0.05的硫、鐵和伴隨雜 質(zhì)。
[0030]參考圖3,根據(jù)本公開的一個方面，示意性地顯示了處理金屬合金的一種方法的非 限制性實施方案10的某些步驟。方法10可以包括將金屬合金加熱12至加工溫度范圍內(nèi)的溫 度。加工溫度范圍可以是金屬合金的再結(jié)晶溫度至剛好低于金屬合金的初熔溫度的溫度。 在方法10的一個非限制性實施方案中，金屬合金是Datalloy HP?超級奧氏體不銹鋼合金并 且加工溫度范圍是大于1900°F至最多2150°F。另外，當(dāng)金屬合金是超級奧氏體不銹鋼合金 或另一奧氏體不銹鋼合金時，優(yōu)選將所述合金加熱12至加工溫度范圍內(nèi)高至足以溶解存在 于合金中的沉淀的金屬間相的溫度。
[0031 ]在加熱至加工溫度范圍內(nèi)的溫度后，在所述加工溫度范圍內(nèi)加工14所述金屬合 金。在一個非限制性實施方案中，在所述加工溫度范圍內(nèi)加工所述金屬合金導(dǎo)致所述金屬 合金的至少內(nèi)部區(qū)域的晶粒再結(jié)晶。因為金屬合金的表面區(qū)域由于例如與加工模具接觸冷 卻而傾向于更快地冷卻，所以金屬合金的表面區(qū)域中的晶粒可以在低于加工溫度范圍的情 況下冷卻并且可能在加工期間不再結(jié)晶。在本文中的各種非限制性實施方案中，金屬合金 或金屬合金工件的"表面區(qū)域"是指從表面至進(jìn)入所述合金或工件的內(nèi)部〇. 001英寸、〇. 01 英寸、0.1英寸或1英寸或更大的深度的區(qū)域。應(yīng)理解，在加工14期間不再結(jié)晶的表面區(qū)域的 深度取決于多種因素，如例如金屬合金的組成、合金在開始加工時的溫度、合金的直徑或厚 度、加工模具的溫度等。本領(lǐng)域技術(shù)人員無需過多實驗即可容易地確定在加工期間不再結(jié) 晶的表面區(qū)域的深度，因此無需在本文中進(jìn)一步論述在本公開的方法的任何具體的非限制 性實施方案期間不再結(jié)晶的表面區(qū)域。
[0032] 由于表面區(qū)域可能在加工期間不再結(jié)晶，因此在加工金屬合金之后并且在合金的 任何有意冷卻之前，將合金的至少表面區(qū)域加熱18至加工溫度范圍內(nèi)的溫度。任選地，在加 工14金屬合金之后，將合金轉(zhuǎn)移16至加熱裝置。在各種非限制性實施方案中，加熱裝置包括 爐、火焰加熱臺、感應(yīng)加熱臺或本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的任何其它合適的加熱裝置中的 至少一種。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，加熱裝置可以位于加工臺的適當(dāng)位置處，或者可以加熱加工臺處的 模具、輥或任何其它熱加工裝置以將合金在加工期間被接觸的表面區(qū)域的冷卻減至最少。
[0033] 在將金屬合金的至少表面區(qū)域加熱18至加工溫度范圍內(nèi)之后，將表面區(qū)域的溫度 在加工溫度范圍內(nèi)維持20足以使金屬合金的表面區(qū)域再結(jié)晶的時段，使得金屬合金的整個 橫截面再結(jié)晶。當(dāng)應(yīng)用于超級奧氏體不銹鋼合金和奧氏體合金時，在從加工14合金至將合 金的至少表面區(qū)域加熱18至退火溫度范圍內(nèi)的溫度的時段期間，超級奧氏體不銹鋼合金或 奧氏體不銹鋼合金的溫度不冷卻至與時間_溫度-轉(zhuǎn)變曲線相交。這防止了有害的金屬間相 如例如〇相在超級奧氏體不銹鋼合金或奧氏體合金中沉淀。下文進(jìn)一步解釋該限制。在應(yīng)用 于超級奧氏體不銹鋼合金和其它奧氏體不銹鋼合金的根據(jù)本公開的方法的某些非限制性 實施方案中，被加熱表面區(qū)域的溫度在退火溫度范圍內(nèi)維持20的時段是足以使表面區(qū)域中 的晶粒再結(jié)晶并且溶解任何有害的金屬間沉淀物相的時間。
[0034] 在維持20金屬合金在加工溫度范圍內(nèi)以使合金的表面區(qū)域再結(jié)晶之后，將合金冷 卻22。在某些非限制性實施方案中，可以將金屬合金冷卻至環(huán)境溫度。在某些非限制性實施 方案中，可將金屬合金從加工溫度范圍冷卻，其冷卻速率和所達(dá)到的溫度為足以將金屬合 金中的晶粒生長減至最少。在一個非限制性實施方案中，冷卻步驟期間的冷卻速率在0.3華 氏度/分鐘至10華氏度/分鐘的范圍內(nèi)。根據(jù)本公開的冷卻的示例性方法包括但不限于淬火 (如例如水淬火和油淬火）、強(qiáng)制空氣冷卻和空氣冷卻。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，將金屬合金中的晶粒生 長減至最少的冷卻速率將取決于許多因素，包括但不限于金屬合金的組成、起始加工溫度 和金屬合金的直徑或厚度。將金屬合金的至少表面區(qū)域加熱18至加工溫度范圍的步驟和將 表面區(qū)域在加工溫度范圍內(nèi)維持20使表面區(qū)域再結(jié)晶的時段的步驟的組合可以在本文中 被稱為"快速退火"。
[0035] 如本文結(jié)合本方法所用，術(shù)語"金屬合金"涵蓋包括基本或主要的金屬元素、一種 或多種有意的合金添加物和伴隨雜質(zhì)的材料。如本文所用，"金屬合金"包括"商業(yè)純的"材 料和由金屬元素和伴隨雜質(zhì)組成的其它材料。本方法可以應(yīng)用于任何合適的金屬合金。根 據(jù)一個非限制性實施方案，可以對選自以下的金屬合金實施根據(jù)本公開的方法:超級奧氏 體不銹鋼合金、奧氏體不銹鋼合金、鈦合金、商業(yè)純的鈦、鎳合金、鎳基超級合金和鈷合金。 在一個非限制性實施方案中，金屬合金包括奧氏體材料。在一個非限制性實施方案中，金屬 合金包括超級奧氏體不銹鋼合金和奧氏體不銹鋼合金中的一種。在另一非限制性實施方案 中，金屬合金包括超級奧氏體不銹鋼合金。在某些非限制性實施方案中，通過本公開的方法 處理的合金選自以下合金:ATI Datalloy HP?合金(UNS未指定）；ATI Datalloy:2?ESR合金 (UNS未指定）；合金25-6HN(UNS N08367);合金600(UNS N06600); Haste丨丨〇yK)G-2?合金 (UNS N06975);合金625(UNS N06625);合金800(UNS N08800);合金800H(UNS N08810)、合 金800AT(UNS N08811);合金825(UNS N08825);合金G3(UNS N06985);合金2535(UNS N08535);合金2550(UNS N06255);和合金316L(UNS S31603)。
[0036] ATI Datalloy:2:?ESR合金購自ATI Allvac,Monroe,North Carolina USA，并且通 常描述于國際專利申請公開號WO 99/23267中，該專利申請公開通過引用整體并入本文中。 ATI Datalloy2?ESR合金具有以基于總合金重量的重量百分比計的以下標(biāo)稱化學(xué)組成： 0.03的碳;0.30的硅；15.1的錳；15.3的鉻;2.1的鉬;2.3的鎳;0.4的氮;和余量的鐵以及伴 隨雜質(zhì)。通常，以基于總合金重量的重量百分比計，ATI Datalloy2?合金包含:最多〇.〇5的 碳;最多1.0的硅；10至20的錳；13.5至18.0的鉻；1.0至4.0的鎳；1.5至3.5的鉬;0.2至0.4的 氮;鐵;和伴隨雜質(zhì)。
[0037] 超級奧氏體不銹鋼合金并不符合不銹鋼的經(jīng)典定義，因為鐵構(gòu)成超級奧氏體不銹 鋼合金的小于50重量百分比。相比于常規(guī)的奧氏體不銹鋼，超級奧氏體不銹鋼合金展現(xiàn)出 在含有鹵化物的環(huán)境中對凹痕形成和裂隙腐蝕的優(yōu)異抗性。
[0038] 可以使用任何已知的技術(shù)進(jìn)行根據(jù)本方法在升高的溫度下加工金屬合金的步驟。 如本文所用，術(shù)語〃成形〃、〃鍛造〃和〃徑向鍛造〃是指熱機(jī)械處理（"TMP"），其在本文中也可 以被稱為"熱機(jī)械加工"或簡稱為"加工"。如本文所用，除非另外說明，否則"加工"是指"熱 加工"。如本文所用，"熱加工"是指用于在處于或高于金屬合金的再結(jié)晶溫度的溫度下使金 屬合金成型的受控機(jī)械操作。熱機(jī)械加工涵蓋許多金屬合金成形工藝，所述工藝組合受控 加熱和變形以獲得協(xié)同效應(yīng)，如提高強(qiáng)度而不損失韌性。參見例如ASM Materials Engineering Dictionary，J.R.Davis編輯，ASM International(1992)，第480頁。
[0039] 在根據(jù)本公開的方法10的各種非限制性實施方案中，并且參考圖3,加工14金屬合 金包括鍛造金屬合金、$昆乳金屬合金、初乳金屬合金、擠壓金屬合金和使金屬合金成形中的 至少一種。在各種更具體的非限制性實施方案中，加工14金屬合金包括鍛造金屬合金。各種 非限制性實施方案可以包括使用選自以下的至少一種鍛造技術(shù)加工14金屬合金:輥鍛、型 鍛、開還、開式模鍛、壓印模鍛（impression-die forging)、壓鍛、自動熱鍛、徑向鍛造和鐓 鍛。在一個非限制性實施方案中，加熱模具、加熱輥等可以用于減少在加工期間金屬合金的 表面區(qū)域的冷卻。
[0040] 在根據(jù)本公開的方法的某些非限制性實施方案中，并且再次參考圖3,將金屬合金 的表面區(qū)域18加熱至加工溫度范圍內(nèi)的溫度可以包括通過在退火爐或另一類型的爐中處 置所述合金來加熱所述表面區(qū)域。在根據(jù)本公開的方法的某些非限制性實施方案中，將表 面區(qū)域18加熱至加工溫度范圍包括爐加熱、火焰加熱和感應(yīng)加熱中的至少一種。
[0041] 在根據(jù)本公開的方法的某些非限制性實施方案中，并且再次參考圖3,維持20金屬 合金的表面區(qū)域在加工溫度范圍內(nèi)可以包括將表面區(qū)域在加工溫度范圍內(nèi)維持足以使金 屬合金的被加熱表面區(qū)域再結(jié)晶并且將金屬合金中的晶粒生長減至最少的時段。為了避免 金屬合金中的晶粒生長至過大的尺寸，例如，在某些非限制性實施方案中，表面區(qū)域的溫度 在加工溫度范圍內(nèi)維持的時段可以限于不長于使金屬合金的被加熱表面區(qū)域再結(jié)晶所需 的時段的時段，從而產(chǎn)生經(jīng)過金屬合金的整個橫截面的再結(jié)晶的晶粒。在其它非限制性實 施方案中，維持20包括將金屬合金在加工溫度范圍內(nèi)保持足以允許金屬合金的溫度使金屬 合金形式的表面至中心均等的時段。在具體的非限制性實施方案中，將金屬合金在加工溫 度范圍內(nèi)維持20在1分鐘至2小時、5分鐘至60分鐘、或10分鐘至30分鐘的范圍內(nèi)的時段。
[0042] 另外，在應(yīng)用于超級奧氏體不銹鋼合金和奧氏體不銹鋼合金的本方法的非限制性 實施方案中，將所述合金優(yōu)選加工14,將表面區(qū)域加熱18,并且將所述合金維持20在加工溫 度范圍內(nèi)的溫度，所述溫度高至足以在這些步驟期間將對所述合金的機(jī)械或物理性質(zhì)有害 的金屬間相保持在固溶體中，或?qū)⑷魏纬恋淼慕饘匍g相溶解至固溶體中。在一個非限制性 實施方案中，將金屬間相保持在固溶體中包括在加工所述合金至將所述合金的至少表面區(qū) 域加熱至退火溫度范圍內(nèi)的溫度的時段期間，防止超級奧氏體不銹鋼合金和奧氏體不銹鋼 合金的溫度冷卻至與時間-溫度-轉(zhuǎn)變曲線相交。這在下文中進(jìn)行了進(jìn)一步解釋。在應(yīng)用于 超級奧氏體不銹鋼合金和奧氏體不銹鋼合金的根據(jù)本公開的方法的某些非限制性實施方 案中，被加熱表面區(qū)域的溫度在加工溫度范圍內(nèi)維持20的時段是足以實現(xiàn)以下目的的時 間：使表面區(qū)域中的晶粒再結(jié)晶，溶解可能已經(jīng)在加工14步驟期間由于表面區(qū)域在加工14 期間的無意冷卻而沉淀的任何有害的金屬間沉淀物相，并且將合金中的晶粒生長減至最 少。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，該時段的長度取決于各種因素，包括金屬合金的組成和金屬合金形式的尺 寸(例如，直徑或厚度）。在某些非限制性實施方案中，可以將金屬合金的表面區(qū)域在加工溫 度范圍內(nèi)維持20在1分鐘至2小時、5分鐘至60分鐘、或10分鐘至30分鐘的范圍內(nèi)的時段。
[0043] 在根據(jù)本公開的方法的某些非限制性實施方案中，其中所述金屬合金是超級奧氏 體不銹鋼合金和奧氏體不銹鋼合金中的一種，加熱12包括加熱至金屬間沉淀物相的溶線溫 度至剛好低于金屬合金的初熔溫度的加工溫度范圍。在根據(jù)本公開的方法的某些非限制性 實施方案中，其中所述金屬合金是超級奧氏體不銹鋼合金和奧氏體不銹鋼合金中的一種， 加工14金屬合金的步驟期間的加工溫度范圍是剛好低于金屬合金的金屬間 〇相沉淀物的溶 線溫度的溫度至剛好低于金屬合金的初熔溫度的溫度。
[0044] 不意在受限于任何特定的理論，相信金屬間沉淀物主要在奧氏體不銹鋼合金和超 級奧氏體不銹鋼合金中形成，因為當(dāng)所述合金的任何部分的溫度冷卻至處于或低于所述合 金的等溫轉(zhuǎn)變曲線的鼻溫或峰頂溫度的溫度而實現(xiàn)特定金屬間相的沉淀時，沉淀動力學(xué)快 到足以允許在所述合金中發(fā)生沉淀。圖4是示例性等溫轉(zhuǎn)變曲線40,也被稱為時間-溫度-轉(zhuǎn) 變圖或曲線（"TTT圖"或"TTT曲線"）。圖4預(yù)測示例性奧氏體不銹鋼合金中的0.1重量％ 〇相 金屬間沉淀的動力學(xué)。從圖4可以看出，金屬間沉淀在包含等溫轉(zhuǎn)變曲線40的"C"曲線的峰 頂42或〃鼻部〃最快速地發(fā)生，即，在最短的時間內(nèi)發(fā)生。因此，在根據(jù)本公開的方法的一個 非限制性實施方案中，參考加工溫度范圍，短語"剛好高于金屬合金的金屬間〇相沉淀物的 峰頂溫度"是指剛好高于特定合金的TTT圖的C曲線的峰頂42的溫度的溫度。在其它非限制 性實施方案中，短語"剛好高于峰頂溫度的溫度"是指在高于金屬合金的金屬間〇相沉淀物 的峰頂42的溫度5華氏度、或10華氏度、或20華氏度、或30華氏度、或40華氏度、或50華氏度 的范圍內(nèi)的溫度。
[0045] 當(dāng)在奧氏體不銹鋼合金上或在超級奧氏體不銹鋼合金上進(jìn)行根據(jù)本公開的方法 時，冷卻22金屬合金的步驟可以包括以足以抑制金屬合金中的金屬間〇相沉淀物沉淀的速 率冷卻。在一個非限制性實施方案中，冷卻速率在0.3華氏度/分鐘至10華氏度/分鐘的范圍 內(nèi)。根據(jù)本公開的冷卻的示例性方法包括但不限于淬火(如例如水淬火和油淬火）、強(qiáng)制空 氣冷卻和空氣冷卻。
[0046] 可以使用根據(jù)本公開的方法處理的奧氏體材料的具體實例包括但不限于：ATI Datalloy HP?合金(UNS未指定）；ATI Datalloy2?ESR合金(UNS未指定）；合金25-6HN(UNS N08367);合金600(UNS N06600); Haste丨丨〇yKG-2?合金（UNS N06975);合金625(UNS N06625);合金800(UNS N08800);合金800H(UNS N08810)、合金800AT(UNS N08811);合金 825(UNS N08825);合金G3(UNS N06985);合金2550(UNS N06255);合金2535(UNS N08535); 和合金316L(UNS S31603)。
[0047] 現(xiàn)在參考圖5-7，根據(jù)本公開的一個方面，在圖5的流程圖和圖6和7的時間-溫度圖 中呈現(xiàn)了處理超級奧氏體不銹鋼合金和奧氏體不銹鋼合金中的一種的方法50的一個非限 制性實施方案。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以下對方法50的一個非限制性實施方案的描述同樣適用于超 級奧氏體不銹鋼合金和奧氏體不銹鋼合金兩者以及其它奧氏體材料。為了簡明起見，圖5僅 僅是指超級奧氏體不銹鋼。而且，盡管圖6和7是應(yīng)用于Datalloy HP?合金(一種超級奧氏體 不銹鋼合金)的方法的時間-溫度曲線，但通常使用不同溫度的類似工藝步驟可應(yīng)用于奧氏 體不銹鋼合金和其它奧氏體材料。
[0048]方法50包括將超級奧氏體不銹鋼合金例如加熱52至金屬間相沉淀物溶解溫度范 圍內(nèi)的溫度，所述溫度范圍是超級奧氏體不銹鋼合金中的金屬間相沉淀物的溶線溫度至剛 好低于超級奧氏體不銹鋼合金的初熔溫度的溫度。在Datalloy HP?合金的一個具體的非限 制性方法實施方案中，金屬間沉淀物溶解溫度范圍是大于1900°F至2150°F。在一個非限制 性實施方案中，金屬間相是包含F(xiàn)e-Cr-Ni金屬間化合物的〇相。
[0049] 將超級奧氏體不銹鋼在金屬間相沉淀物溶解溫度范圍內(nèi)維持53足以溶解金屬間 相沉淀物并且將超級奧氏體不銹鋼合金中的晶粒生長減至最少的時間。在非限制性實施方 案中，可以將超級奧氏體不銹鋼合金或奧氏體不銹鋼合金在金屬間相沉淀物溶解溫度范圍 內(nèi)維持1分鐘至2小時、5分鐘至60分鐘、或10分鐘至30分鐘的范圍內(nèi)的時段。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，將 超級奧氏體不銹鋼合金或奧氏體不銹鋼合金在金屬間相沉淀物溶解溫度范圍內(nèi)維持53至 溶解金屬間相沉淀物所需的最少時間取決于各種因素，包括例如合金的組成、工件的厚度 和所應(yīng)用的在金屬間相沉淀物溶解溫度范圍內(nèi)的具體溫度。應(yīng)當(dāng)理解，在考慮到本公開之 后，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員無需過多實驗即可確定溶解金屬間相所需的最少時間。
[0050] 在維持步驟53之后，在剛好高于合金的金屬間相沉淀物的TTT曲線的峰頂溫度至 剛好低于合金的初熔溫度的加工溫度范圍內(nèi)的溫度加工54超級奧氏體不銹鋼合金。
[0051]由于表面區(qū)域可能在加工54期間不再結(jié)晶，因此在加工超級奧氏體不銹鋼合金之 后并且在合金的任何有意冷卻之前，將超級奧氏體不銹鋼合金的至少表面區(qū)域加熱58至退 火溫度范圍內(nèi)的溫度。在一個非限制性實施方案中，退火溫度范圍是剛好高于超級奧氏體 不銹鋼合金的金屬間相沉淀物的時間-溫度-轉(zhuǎn)變曲線的峰頂溫度(參見例如圖4，點42)的 溫度至剛好低于超級奧氏體不銹鋼合金的初熔溫度的溫度。
[0052]任選地，在加工54超級奧氏體不銹鋼合金之后，可以將超級奧氏體不銹鋼合金轉(zhuǎn) 移56至加熱裝置。在各種非限制性實施方案中，加熱裝置包括爐、火焰加熱臺、感應(yīng)加熱臺 或本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的任何其它合適的加熱裝置中的至少一種。例如，加熱裝置可 以位于加工臺的適當(dāng)位置處，或可以加熱加工臺處的模具、輥或任何熱加工裝置以將金屬 合金的被接觸表面區(qū)域的無意冷卻減至最少。
[0053] 在加工54之后，將所述合金的表面區(qū)域加熱58至退火溫度范圍內(nèi)的溫度。在加熱 58步驟中，退火溫度范圍是剛好高于超級奧氏體不銹鋼合金的金屬間相沉淀物的時間-溫 度-轉(zhuǎn)變曲線的峰頂溫度(參見例如圖4,點42)的溫度至剛好低于所述合金的初熔溫度的溫 度。在從加工54合金至將合金的至少表面區(qū)域加熱58至退火溫度范圍內(nèi)的溫度的時段期 間，超級奧氏體不銹鋼合金的溫度不冷卻至與時間_溫度-轉(zhuǎn)變曲線相交。然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識 到，由于超級奧氏體不銹鋼合金的表面區(qū)域比所述合金的內(nèi)部區(qū)域冷卻得更快，因此存在 以下風(fēng)險:所述合金的表面區(qū)域在加工54期間冷卻至低于退火溫度范圍，從而導(dǎo)致表面區(qū) 域中有害的金屬間相沉淀物沉淀。
[0054] 在一個非限制性實施方案中，參考圖5-7,將超級奧氏體不銹鋼合金的表面區(qū)域在 退火溫度范圍內(nèi)維持60足以實現(xiàn)以下目的的時段:使超級奧氏體不銹鋼合金的表面區(qū)域再 結(jié)晶并且溶解可能已經(jīng)在表面區(qū)域中沉淀的任何有害的金屬間沉淀物相，而不會導(dǎo)致所述 合金中的過度晶粒生長。
[0055]再次參考圖5-7，在維持60所述合金在退火溫度范圍之后，將所述合金冷卻62，其 冷卻速率和所達(dá)到的溫度為足以抑制超級奧氏體不銹鋼合金中形成金屬間〇相沉淀物。在 方法50的一個非限制性實施方案中，在冷卻62所述合金之后的所述合金的溫度是小于特定 奧氏體合金的TTT圖的C曲線的峰頂溫度的溫度。在另一非限制性實施方案中，所述合金在 冷卻62之后的溫度是環(huán)境溫度。
[0056]本公開的另一方面涉及某些金屬合金乳制產(chǎn)品。根據(jù)本公開的某些金屬合金乳制 產(chǎn)品包含如下金屬合金或由如下金屬合金組成，所述金屬合金已經(jīng)通過根據(jù)本公開的任何 方法處理并且尚未被處理為通過研磨或另一機(jī)械材料去除技術(shù)去除未再結(jié)晶的表面區(qū)域。 在某些非限制性實施方案中，根據(jù)本公開的金屬合金乳制產(chǎn)品包含已經(jīng)通過根據(jù)本公開的 任何方法處理的奧氏體不銹鋼合金或超級奧氏體不銹鋼合金或由已經(jīng)通過根據(jù)本公開的 任何方法處理的奧氏體不銹鋼合金或超級奧氏體不銹鋼合金組成。在某些非限制性實施方 案中，金屬合金乳制產(chǎn)品的金屬合金的晶粒結(jié)構(gòu)包括經(jīng)過金屬合金的橫截面的等軸再結(jié)晶 的晶粒結(jié)構(gòu)，并且所述金屬合金的平均晶粒尺寸在00至3、或00至2、或00至1的ASTM晶粒尺 寸數(shù)值范圍內(nèi)，如根據(jù)ASTM標(biāo)號E112-12所測量。在一個非限制性實施方案中，所述金屬合 金的等軸再結(jié)晶的晶粒結(jié)構(gòu)基本上不含金屬間 0相沉淀物。
[0057]根據(jù)某些非限制性實施方案，根據(jù)本發(fā)明的金屬合金乳制產(chǎn)品包含具有遍及乳制 產(chǎn)品的橫截面的等軸再結(jié)晶的晶粒結(jié)構(gòu)的超級奧氏體不銹鋼合金或奧氏體不銹鋼合金或 由具有遍及乳制產(chǎn)品的橫截面的等軸再結(jié)晶的晶粒結(jié)構(gòu)的超級奧氏體不銹鋼合金或奧氏 體不銹鋼合金組成，其中所述合金的平均晶粒尺寸在00至3、或00至2、或00至1、或3至4的 ASTM晶粒尺寸數(shù)值范圍內(nèi)，或為大于4的ASTM晶粒尺寸數(shù)值，如根據(jù)ASTM標(biāo)號E112-12所測 量。在一個非限制性實施方案中，所述合金的等軸再結(jié)晶的晶粒結(jié)構(gòu)基本上不含金屬間〇相 沉淀物。
[0058]可以被包含在根據(jù)本公開的金屬合金乳制產(chǎn)品中的金屬合金的實例包括但不限 于以下中的任一種:ATI Datalloy HP?合金(UNS未指定）；ATI Datalloy2?ESR合金(UNS未 指定）；合金25-6HN(UNS N08367);合金600(UNS N06600);?:G-2?(UNS N06975);合金625 (UNS N06625);合金800(UNS N08800);合金800H(UNS N08810)、合金800AT(UNS N08811); 合金825(UNS N08825);合金G3(UNS N06985);合金2535(UNS N08535);合金2550(UNS N06255);合金2535(UNS N08535);和合金316L(UNS S31603)。
[0059] 關(guān)于本公開的各個方面，預(yù)期可以通過改變用于各個方法步驟中的溫度來調(diào)節(jié)根 據(jù)本公開的方法的各種非限制性實施方案制成的金屬合金棒材或其它金屬合金乳制產(chǎn)品 的晶粒尺寸。例如，且不加以限制，可以通過降低在所述方法中加工所述金屬合金時的溫度 來減小金屬合金棒材或其它形式的中心區(qū)域的晶粒尺寸。用于實現(xiàn)晶粒尺寸減小的可能方 法包括將加工的金屬合金形式加熱至高至足以溶解在先前處理步驟期間形成的任何有害 的金屬間沉淀物的溫度。例如，在Datal loy HP?合金的情況下，可以將所述合金加熱至約 2KKTF的溫度，這是大于所述合金的〇相溶線溫度的溫度?？梢匀绫疚乃鎏幚淼某墛W氏 體不銹鋼的〇-溶線溫度通常在1600°F至1800°F的范圍內(nèi)。然后可以將所述合金立即冷卻至 Datalloy HP?合金的例如約2050°F的加工溫度，而不使所述溫度降到低于〇相的TTT圖的峰 頂溫度。可以例如通過徑向鍛造將所述合金熱加工至期望直徑，之后立即轉(zhuǎn)移至爐中以允 許未再結(jié)晶的表面晶粒再結(jié)晶，而不使在溶線溫度與TTT圖的峰頂溫度之間的處理時間超 過達(dá)到TTT峰頂?shù)臅r間，或在此時段期間不使溫度冷卻至低于 〇相的TTT圖的峰頂，或使得在 加工所述合金至將所述合金的至少表面區(qū)域加熱至退火溫度范圍內(nèi)的溫度的時段期間，超 級奧氏體不銹鋼合金的溫度不冷卻至與時間-溫度-轉(zhuǎn)變曲線相交。然后可將所述合金從再 結(jié)晶步驟冷卻，其所達(dá)到的溫度和冷卻速率為抑制所述合金中形成有害金屬間沉淀物?？?以例如通過水淬火所述合金實現(xiàn)足夠快速的冷卻速率。
[0060] 以下實施例意在進(jìn)一步描述某些非限制性實施方案，而不限制本發(fā)明的范圍。本 領(lǐng)域普通技術(shù)人員將了解，以下實施例的變化形式在本發(fā)明的范圍內(nèi)是可能的，本發(fā)明的 范圍僅由權(quán)利要求書限定。
[0061 ] 實施例1
[0062] 使用組合氬氧脫碳和電渣重熔步驟的常規(guī)熔化技術(shù)來制備購自ATI Allvac的 Datalloy HP?合金的20英寸直徑的錠材。以基于總合金重量的重量百分比計，所述錠材具 有以下測量的化學(xué)組成：〇. 007的碳;4.38的錳;0.015的磷；小于0.0003的硫;0.272的硅； 21.7的鉻;30.11的鎳;5.23的鉬；1.17的銅;余量的鐵和未測量的伴隨雜質(zhì)。將所述錠材在 2200T均質(zhì)化并且在開式模壓鍛爐上利用多次再熱進(jìn)行鐓鍛并拉伸至12.5英寸直徑的坯 材。通過以下步驟來進(jìn)一步處理鍛造坯材，通過參考圖6可以理解所述步驟。將所述12.5英 寸直徑的坯材加熱(參見例如圖5,步驟52)至2200°F的金屬間相沉淀物溶解溫度(這是根據(jù) 本公開的金屬間相沉淀物溶解溫度范圍內(nèi)的溫度），并且在所述溫度下維持53大于2小時以 使任何 〇相金屬間沉淀物固溶。將所述坯材冷卻至2HKTF(這是根據(jù)本公開的加工溫度范圍 內(nèi)的溫度），然后徑向鍛造(54)成9.84英寸直徑的坯材。將所述坯材立即轉(zhuǎn)移(56)至2KKTF 的爐組中，2HKTF是根據(jù)本公開的該合金的退火溫度范圍內(nèi)的溫度，并且在退火溫度下加 熱（58)所述合金的至少表面區(qū)域。將所述坯材在所述爐中保持20分鐘，使得表面區(qū)域的溫 度在退火溫度范圍內(nèi)維持(60)足以實現(xiàn)以下目的的時段:使表面區(qū)域再結(jié)晶并且溶解表面 區(qū)域中的任何有害的金屬間沉淀物相，而不會導(dǎo)致所述合金中的過度晶粒生長。通過水淬 火將所述坯材冷卻(62)至室溫。經(jīng)過所述坯材的橫截面的所得宏觀結(jié)構(gòu)示于圖8中。圖8中 所示的宏觀結(jié)構(gòu)展現(xiàn)在所述鍛造棒材的外周區(qū)域(即，表面區(qū)域中）沒有未再結(jié)晶的晶粒的 跡象。等軸晶粒的ASTM晶粒尺寸數(shù)值在ASTM 0與1之間。
[0063] 實施例2
[0064] 使用組合氬氧脫碳和電渣重熔步驟的常規(guī)熔化技術(shù)來制備購自ATI Allvac的 Datalloy HP?合金的20英寸直徑的錠材。以基于總合金重量的重量百分比計，所述錠材具 有以下測量的化學(xué)組成:〇. 006的碳;4.39的錳;0.015的磷;0.0004的硫;0.272的硅;21.65 的鉻;30.01的鎳;5.24的鉬；1.17的銅;余量的鐵和未測量的伴隨雜質(zhì)。將所述錠材在2200 °F均質(zhì)化并且在開式模壓鍛爐上利用多次再熱進(jìn)行鐓鍛并拉伸至12.5英寸直徑的坯材。對 所述坯材進(jìn)行以下工藝步驟，通過參考圖7可以理解所述工藝步驟。將所述12.5英寸直徑的 坯材加熱(參見例如圖5,步驟52)至2100°F(這是根據(jù)本公開的金屬間相沉淀物溶解溫度范 圍內(nèi)的溫度），并且在所述溫度下維持(53)大于2小時以使任何 〇相金屬間沉淀物固溶。將所 述坯材冷卻至2050°F(這是根據(jù)本公開的加工溫度范圍內(nèi)的溫度），然后徑向鍛造（54)成 9.84英寸直徑的坯材。將所述坯材立即轉(zhuǎn)移(56)至2050°F的爐組中，2050°F是根據(jù)本公開 的該合金的退火溫度范圍內(nèi)的溫度，并且在退火溫度下加熱（58)所述合金的至少表面區(qū) 域。將所述坯材在所述爐中保持45分鐘，使得表面區(qū)域的溫度在退火溫度范圍內(nèi)維持(60) 足以實現(xiàn)以下目的的時段:使表面區(qū)域再結(jié)晶并且溶解表面區(qū)域中的任何有害的金屬間沉 淀物相，而不會導(dǎo)致所述合金中的過度晶粒生長。通過水淬火將所述坯材冷卻(62)至室溫。 經(jīng)過所述坯材的橫截面的所得宏觀結(jié)構(gòu)示于圖9中。圖9中所示的宏觀結(jié)構(gòu)展現(xiàn)在所述鍛造 棒材的外周區(qū)域（即，表面區(qū)域中）沒有未再結(jié)晶的晶粒的跡象。等軸晶粒的ASTM晶粒尺寸 數(shù)值是ASTM 3。
[0065] 實施例3
[0066] 使用組合氬氧脫碳和電渣重熔步驟的常規(guī)熔化技術(shù)來制備ATI Allvac AL-6XN?奧氏體不銹鋼合金(UNS N08367)的20英寸直徑的錠材。以基于總合金重量的重量百 分比計，所述錠材具有以下測量的化學(xué)組成:0.02的碳;0.30的錳;0.020的磷;0.001的硫； 0.35的硅;21.8的鉻;25.3的鎳;6.7的鉬;0.24的氮;0.2的銅;余量的鐵和其它伴隨雜質(zhì)。參 考圖6可以更好地理解以下工藝步驟。將所述錠材加熱（52)至2300°F(這是根據(jù)本公開的金 屬間相沉淀物溶解溫度范圍內(nèi)的溫度），并且在所述溫度下維持(53)60分鐘以使任何 〇相金 屬間沉淀物固溶。將所述錠材冷卻至2200°F(這是加工溫度范圍內(nèi)的溫度），然后熱輥乳 (54)成1英寸厚板。將所述板立即轉(zhuǎn)移（56)至2050°F的退火爐組中并且將所述板的至少表 面區(qū)域加熱（58)至退火溫度。退火溫度在剛好高于奧氏體不銹鋼合金的金屬間〇相沉淀物 的時間-溫度-轉(zhuǎn)變曲線的峰頂溫度的溫度至剛好低于奧氏體不銹鋼合金的初熔溫度的溫 度的退火溫度范圍內(nèi)。在熱輥乳(54)和轉(zhuǎn)移(56)步驟期間，所述板不冷卻至與 〇相的時間-溫度-轉(zhuǎn)變圖相交的溫度。將所述合金的表面區(qū)域在退火溫度范圍內(nèi)維持(60)15分鐘，這足 以使表面區(qū)域再結(jié)晶并且溶解任何有害的金屬間沉淀物相，而不會導(dǎo)致所述合金的表面區(qū) 域中的過度晶粒生長。然后通過水淬火將所述合金冷卻(62)，所述水淬火提供了足以抑制 所述合金中形成金屬間〇相沉淀物的冷卻速率。宏觀結(jié)構(gòu)展現(xiàn)在輥乳板的表面區(qū)域沒有未 再結(jié)晶的晶粒的跡象。等軸晶粒的ASTM晶粒尺寸數(shù)值是ASTM 3。
[0067] 實施例4
[0068]使用組合氬氧脫碳和電渣重熔步驟的常規(guī)熔化技術(shù)來制備316L級(UNS S31603) 奧氏體不銹鋼合金的20英寸直徑的錠材。以基于總合金重量的重量百分比計，所述錠材具 有以下測量的化學(xué)組成:〇. 02的碳；17.3的鉻；12.5的鎳;2.5的鉬；1.5的錳;0.5的硅、0.035 的磷;0.01的硫;余量的鐵和其它伴隨雜質(zhì)。通過參考圖3可以更好地理解以下工藝步驟。將 所述金屬合金加熱（12)至2190°F，2190°F在所述合金的加工溫度范圍，g卩，所述合金的再結(jié) 晶溫度至剛好低于所述合金的初熔溫度的范圍內(nèi)。加工（14)被加熱的錠材。具體地說，將被 加熱的錠材在開式模壓鍛爐上利用多次再熱進(jìn)行鐓鍛并拉伸至12.5英寸直徑的坯材。將所 述錠材再加熱至2190°F并且徑向鍛造（14)成9.84英寸直徑的坯材。將所述坯材轉(zhuǎn)移（16)至 2048°F的退火爐組中。爐溫在退火溫度范圍內(nèi)，所述退火溫度范圍是所述合金的再結(jié)晶溫 度至剛好低于所述合金的初熔溫度的范圍。將所述合金的表面區(qū)域在退火溫度下維持(20) 20分鐘，20分鐘是足以使所述合金的表面區(qū)域再結(jié)晶的保持時間。然后通過水淬火將合金 冷卻至環(huán)境溫度。水淬火提供足以將合金中的晶粒生長減至最少的冷卻速率。
[0069] 實施例5
[0070] 使用組合氬氧脫碳和電渣重熔步驟的常規(guī)熔化技術(shù)來制備購自ATI Allvac的合 金2535(UNS N08535)的20英寸直徑的錠材。將所述錠材在2200°F均質(zhì)化并且在開式模壓鍛 爐上利用多次再熱進(jìn)行鐓鍛并拉伸至12.5英寸直徑的坯材。將所述12.5英寸直徑的坯材加 熱(參見例如圖5,步驟52)至2HKTF的金屬間相沉淀物溶解溫度(這是根據(jù)本公開的金屬間 相沉淀物溶解溫度范圍內(nèi)的溫度），并且在所述溫度下維持(53)大于2小時以使任何 〇相金 屬間沉淀物固溶。將所述坯材冷卻至2050°F(這是根據(jù)本公開的加工溫度范圍內(nèi)的溫度）， 然后徑向鍛造(54)成9.84英寸直徑的坯材。將所述坯材立即轉(zhuǎn)移(56)至2050°F的爐組中， 2050°F是根據(jù)本公開的合金的退火溫度范圍內(nèi)的溫度。在鍛造和轉(zhuǎn)移的時段期間，所述坯 材的溫度不冷卻至與所述合金中的〇相的時間-溫度-轉(zhuǎn)變圖相交。在退火溫度下加熱（58) 所述合金的至少表面區(qū)域。將所述坯材在所述爐中保持45分鐘，使得表面區(qū)域的溫度在退 火溫度范圍內(nèi)維持(60)足以實現(xiàn)以下目的的時段:使表面區(qū)域再結(jié)晶并且溶解表面區(qū)域中 的任何有害的金屬間沉淀物相，而不會導(dǎo)致所述合金中的過度晶粒生長。通過水淬火將坯 材冷卻(62)至室溫。宏觀結(jié)構(gòu)展現(xiàn)在所述鍛造棒材的外周（即，表面區(qū)域中）沒有未再結(jié)晶 的晶粒的跡象。等軸晶粒的ASTM晶粒尺寸數(shù)值是ASTM 2。
[0071] 實施例6
[0072]使用組合氬氧脫碳和電渣重熔步驟的常規(guī)熔化技術(shù)來制備購自ATI Allvac的合 金2550(UNS N06255)的20英寸直徑的錠材。將所述錠材在2200°F均質(zhì)化并且在開式模壓鍛 爐上利用多次再熱進(jìn)行鐓鍛并拉伸至12.5英寸直徑的坯材。將所述12.5英寸直徑的坯材加 熱(參見例如圖5,步驟52)至2HKTF的金屬間相沉淀物溶解溫度(這是根據(jù)本公開的金屬間 相沉淀物溶解溫度范圍內(nèi)的溫度），并且在所述溫度下維持(53)大于2小時以使任何 〇相金 屬間沉淀物固溶。將所述坯材冷卻至1975°F(這是根據(jù)本公開的加工溫度范圍內(nèi)的溫度）， 然后徑向鍛造(54)成9.84英寸直徑的坯材。將所述坯材立即轉(zhuǎn)移(56)至1975°F的爐組中， 1975°F是根據(jù)本公開的該合金的退火溫度范圍內(nèi)的溫度，并且在退火溫度下加熱（58)所述 合金的至少表面區(qū)域。在鍛造和轉(zhuǎn)移的時段期間，所述坯材的溫度不冷卻至與所述合金中 的〇相的時間-溫度-轉(zhuǎn)變圖相交。將所述坯材在所述爐中保持75分鐘，使得表面區(qū)域的溫度 在退火溫度范圍內(nèi)維持(60)足以實現(xiàn)以下目的的時段:使表面區(qū)域再結(jié)晶并且溶解表面區(qū) 域中的任何有害的金屬間沉淀物相，而不會導(dǎo)致所述合金中的過度晶粒生長。通過水淬火 將坯材冷卻(62)至室溫。宏觀結(jié)構(gòu)展現(xiàn)在所述鍛造棒材的外周（即，表面區(qū)域中）沒有未再 結(jié)晶的晶粒的跡象。等軸晶粒的ASTM晶粒尺寸數(shù)值是ASTM 3。
[0073]應(yīng)當(dāng)理解，本說明書說明了本發(fā)明的那些與清楚理解本發(fā)明有關(guān)的方面。并未呈 現(xiàn)對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說將顯而易見且因此不會有助于更好地理解本發(fā)明的某些 方面以簡化本說明書。盡管本文僅必要地描述了本發(fā)明的有限數(shù)目的實施方案，但本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員在考慮到上述描述后，將認(rèn)識到可以采用本發(fā)明的許多修改和變化。本發(fā)明 的所有此類變化和修改均意在被上述描述和所附權(quán)利要求書涵蓋。
【主權(quán)項】
1. 一種處理金屬合金的方法，所述方法包括： 將金屬合金加熱至加工溫度范圍內(nèi)的溫度，其中所述加工溫度范圍是從所述金屬合金 的再結(jié)晶溫度至剛好低于所述金屬合金的初熔溫度的溫度； 在所述加工溫度范圍內(nèi)的溫度下加工所述金屬合金； 將所述金屬合金的至少表面區(qū)域加熱至所述加工溫度范圍內(nèi)的溫度； 將所述金屬合金的所述表面區(qū)域在所述加工溫度范圍內(nèi)維持足以使所述金屬合金的 所述表面區(qū)域再結(jié)晶并且將所述金屬合金中的晶粒生長減至最少的時段;和 將所述金屬合金從退火溫度范圍冷卻，其冷卻速率和所達(dá)到的溫度為將所述金屬合金 中的晶粒生長減至最少。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括對所述金屬合金進(jìn)行中間加工并且加熱 所述金屬合金的表面區(qū)域，將所述金屬合金轉(zhuǎn)移至加熱裝置中。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬合金是超級奧氏體不銹鋼合金、奧氏體不 銹鋼合金、鈦合金、鎳合金、鎳基超級合金和鈷合金中的一種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬合金包括超級奧氏體不銹鋼合金和奧氏 體不銹鋼合金中的一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬合金包括超級奧氏體不銹鋼合金。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中以基于總合金重量的重量百分比計，所述金屬合金 包含:最多0.2的碳;最多20的錳;0.1至1.0的硅；14.0至28.0的鉻；15.0至38.0的鎳;2.0至 9.0的鉬;0.1至3.0的銅;0.08至0.9的氮;0.1至5.0的鎢;0.5至5.0的鈷;最多1.0的鈦;最多 〇. 05的硼;最多0.05的磷;最多0.05的硫;鐵;和伴隨雜質(zhì)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中以基于總合金重量的重量百分比計，所述金屬合金 包含:最多〇.〇5的碳;最多1.0的硅；10至20的錳；13.5至18.0的鉻；1.0至4.0的鎳；1.5至3.5 的鉬;0.2至0.4的氮;鐵;和伴隨雜質(zhì)。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬合金包括以下中的一種：UNS N08367合 金、UNS N06600合金；UNS N06975合金；UNS N06625合金；UNS N08800合金；UNS N08810合 金、UNS N08811 合金；UNS N08825合金；UNS N06985合金；UNS N08535合金；UNS N06255合 金;和UNS S31603合金。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中加工所述金屬合金包括鍛造所述金屬合金、輥乳所 述金屬合金、初乳所述金屬合金、擠壓所述金屬合金和使所述金屬合金成形中的至少一種。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中加工所述金屬合金包括以下中的至少一種:輥鍛 所述金屬合金、型鍛所述金屬合金、開坯所述金屬合金、開式模鍛所述金屬合金、壓印模鍛 所述金屬合金、壓鍛所述金屬合金、自動熱鍛所述金屬合金、徑向鍛造所述金屬合金和鐓鍛 所述金屬合金。11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中加熱所述金屬合金的至少表面區(qū)域包括爐加熱所 述金屬合金的所述表面區(qū)域、火焰加熱所述金屬合金的所述表面區(qū)域和感應(yīng)加熱所述金屬 合金的所述表面區(qū)域中的至少一種。12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述金屬合金的所述表面區(qū)域在所述加工溫度 范圍內(nèi)維持使所述金屬合金的所述表面區(qū)域再結(jié)晶的時段包括將所述金屬合金的所述表 面區(qū)域在所述加工溫度范圍內(nèi)維持5分鐘至60分鐘。13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述冷卻速率包括0.3華氏度/分鐘至10華氏度/ 分鐘的范圍。14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中： 所述金屬合金包括超級奧氏體不銹鋼合金和奧氏體不銹鋼合金中的一種； 其中將所述金屬合金加熱至所述加工溫度范圍包括將所述金屬加熱至從所述金屬合 金的金屬間σ相沉淀物的溶線溫度至剛好低于所述金屬合金的所述初熔溫度的溫度； 其中用于加工所述金屬合金的所述加工溫度包括從剛好高于所述金屬合金的所述金 屬間σ相沉淀物的時間-溫度-轉(zhuǎn)變圖的峰頂溫度至剛好低于所述金屬合金的所述初熔溫度 的加工溫度范圍； 其中用于維持所述金屬合金的所述表面區(qū)域的所述加工溫度包括從剛好高于所述金 屬合金的所述金屬間σ相沉淀物的時間-溫度-轉(zhuǎn)變圖的峰頂溫度至剛好低于所述金屬合金 的所述初熔溫度的加工溫度范圍;并且 其中在所述加工所述金屬合金期間以及在加熱所述金屬合金的至少所述表面區(qū)域之 前，所述超級奧氏體不銹鋼合金和奧氏體不銹鋼合金的溫度不與所述金屬合金的所述金屬 間σ相沉淀物的所述時間-溫度-轉(zhuǎn)變圖相交。15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中加工所述金屬合金包括鍛造所述金屬合金、輥乳 所述金屬合金、初乳所述金屬合金、擠壓所述金屬合金和使所述金屬合金成形中的至少一 種。16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中鍛造所述金屬合金包括以下中的至少一種:輥鍛 所述金屬合金、型鍛所述金屬合金、開坯所述金屬合金、開式模鍛所述金屬合金、壓印模鍛 所述金屬合金、壓鍛所述金屬合金、自動熱鍛所述金屬合金、徑向鍛造所述金屬合金和鐓鍛 所述金屬合金。17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中加熱所述金屬合金的表面區(qū)域包括爐加熱所述 表面區(qū)域、火焰加熱所述表面區(qū)域和感應(yīng)加熱所述表面區(qū)域中的至少一種。18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中維持所述金屬合金的所述表面區(qū)域在所述加工 溫度范圍內(nèi)包括將所述金屬合金的所述表面區(qū)域在所述退火溫度范圍內(nèi)維持足以實現(xiàn)以 下目的的時間:使所述表面區(qū)域再結(jié)晶，使所述金屬合金在所述表面區(qū)域中的所述金屬間σ 相沉淀物固溶并且將所述金屬合金中的晶粒生長減至最少。19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中維持所述金屬合金的所述表面區(qū)域在所述加工 溫度范圍內(nèi)包括將所述金屬合金的所述表面區(qū)域在所述加工溫度范圍內(nèi)維持5分鐘至60分 鐘。20. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中冷卻所述金屬合金包括以足以抑制金屬間〇相沉 淀物在所述金屬合金中沉淀的速率冷卻。21. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述冷卻速率包括0.3華氏度/分鐘至10華氏度/ 分鐘的范圍。22. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中冷卻所述金屬合金包括將所述金屬合金淬火、強(qiáng) 制空氣冷卻所述金屬合金和空氣冷卻所述金屬合金中的一種。23. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中冷卻所述金屬合金包括將所述金屬合金水淬火 和將所述金屬合金油淬火中的一種。24. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述金屬合金包括以下中的一種:UNS N08367合 金、UNS N06600合金；UNS N06975合金；UNS N06625合金；UNS N08800合金；UNS N08810合 金、UNS N08811 合金；UNS N08825合金；UNS N06985合金；UNS N08535合金；UNS N06255合 金;和UNS S31603合金。25. -種處理超級奧氏體不銹鋼合金的方法，所述方法包括： 將超級奧氏體不銹鋼合金加熱至金屬間相沉淀物溶解溫度范圍內(nèi)的金屬間相沉淀物 溶解溫度，其中所述金屬間相沉淀物溶解溫度范圍是從所述超級奧氏體不銹鋼合金的金屬 間相沉淀物的溶線溫度至剛好低于所述超級奧氏體不銹鋼合金的初熔溫度的溫度； 將所述超級奧氏體不銹鋼在所述金屬間相沉淀物溶解溫度范圍內(nèi)維持足以溶解所述 金屬間相沉淀物并且將所述超級奧氏體不銹鋼合金中的晶粒生長減至最少的時間； 在從剛好高于所述超級奧氏體不銹鋼合金的所述金屬間相沉淀物的時間-溫度-轉(zhuǎn)變 曲線的峰頂溫度至剛好低于所述超級奧氏體不銹鋼合金的所述初熔溫度的加工溫度范圍 內(nèi)的加工溫度下加工所述超級奧氏體不銹鋼合金； 其中在從加工所述超級奧氏體不銹鋼合金至將所述超級奧氏體不銹鋼合金的至少表 面區(qū)域加熱至所述退火溫度范圍內(nèi)的溫度的時段期間，所述超級奧氏體不銹鋼合金不冷卻 至所述峰頂溫度 將所述超級奧氏體不銹鋼合金的至少表面區(qū)域加熱至從剛好高于所述超級奧氏體不 銹鋼合金的所述金屬間相沉淀物的所述時間-溫度-轉(zhuǎn)變曲線的所述峰頂溫度的溫度至剛 好低于所述超級奧氏體不銹鋼合金的所述初熔溫度的退火溫度范圍內(nèi)的溫度，其中在加工 所述合金至將所述合金的至少表面區(qū)域加熱至所述退火溫度范圍內(nèi)的溫度的所述時段期 間，所述超級奧氏體不銹鋼合金的所述溫度不冷卻至與所述時間-溫度-轉(zhuǎn)變曲線相交； 將所述超級奧氏體不銹鋼合金的所述表面區(qū)域在所述退火溫度范圍內(nèi)維持足以使所 述表面區(qū)域再結(jié)晶并且將所述超級奧氏體不銹鋼合金中的晶粒生長減至最少的保持時間； 和 將所述超級奧氏體不銹鋼合金冷卻至冷卻溫度，其冷卻速率和所達(dá)到的溫度為抑制所 述金屬間相沉淀物形成并且將晶粒生長減至最少。26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述金屬間沉淀物相包括〇相。27. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其進(jìn)一步包括對所述超級奧氏體不銹鋼合金進(jìn)行中 間加工并且加熱所述超級奧氏體不銹鋼合金的至少表面區(qū)域，將所述超級奧氏體不銹鋼合 金轉(zhuǎn)移至加熱裝置中。28. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中加工所述超級奧氏體不銹鋼合金包括鍛造所述 超級奧氏體不銹鋼合金、輥乳所述超級奧氏體不銹鋼合金、初乳所述超級奧氏體不銹鋼合 金、擠壓所述超級奧氏體不銹鋼合金和使所述超級奧氏體不銹鋼合金成形中的至少一種。29. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中加工所述超級奧氏體不銹鋼合金包括以下中的 至少一種:輥鍛所述超級奧氏體不銹鋼合金、型鍛所述超級奧氏體不銹鋼合金、開坯所述超 級奧氏體不銹鋼合金、開式模鍛所述超級奧氏體不銹鋼合金、壓印模鍛所述超級奧氏體不 銹鋼合金、壓鍛所述超級奧氏體不銹鋼合金、自動熱鍛所述超級奧氏體不銹鋼合金、徑向鍛 造所述超級奧氏體不銹鋼合金和鐓鍛所述超級奧氏體不銹鋼合金。30. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中加工所述超級奧氏體不銹鋼合金包括徑向鍛造 所述超級奧氏體不銹鋼合金。31. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中加熱所述超級奧氏體不銹鋼合金的表面區(qū)域包 括爐加熱所述超級奧氏體不銹鋼合金的所述表面區(qū)域、火焰加熱所述超級奧氏體不銹鋼合 金的所述表面區(qū)域和感應(yīng)加熱所述超級奧氏體不銹鋼合金的所述表面區(qū)域中的至少一種。32. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中維持所述超級奧氏體不銹鋼合金的所述表面區(qū) 域在所述退火溫度范圍內(nèi)包括將所述超級奧氏體不銹鋼合金的所述表面區(qū)域在所述退火 溫度范圍內(nèi)維持足以使所述超級奧氏體不銹鋼合金的所述表面區(qū)域再結(jié)晶并且將晶粒生 長減至最少的時間。33. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中將所述超級奧氏體不銹鋼合金的所述表面區(qū)域 在所述退火溫度范圍內(nèi)維持使所述超級奧氏體不銹鋼合金的所述表面區(qū)域再結(jié)晶的時段 包括將所述超級奧氏體不銹鋼合金的所述表面區(qū)域在所述退火溫度范圍內(nèi)維持1分鐘至2 小時。34. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中冷卻所述超級奧氏體不銹鋼合金包括將所述超 級奧氏體不銹鋼合金淬火、強(qiáng)制空氣冷卻所述超級奧氏體不銹鋼合金和空氣冷卻所述超級 奧氏體不銹鋼合金中的一種。35. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中冷卻所述超級奧氏體不銹鋼合金包括將所述超 級奧氏體不銹鋼合金水淬火和將所述超級奧氏體不銹鋼合金油淬火中的一種。36. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述冷卻速率包括從0.3華氏度/分鐘至10華氏 度/分鐘的范圍。37. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中以基于總合金重量的重量百分比計，所述超級奧 氏體不銹鋼合金包含:最多0.2的碳;最多20的錳;0.1至1.0的硅；14.0至28.0的絡(luò)；15.0至 38.0的鎳;2.0至9.0的鉬;0.1至3.0的銅;0.08至0.9的氮;0.1至5.0的鎢;0.5至5.0的鈷;最 多1.0的鈦;最多0.05的硼;最多0.05的磷;最多0.05的硫;鐵;和伴隨雜質(zhì)。38. -種熱加工的超級奧氏體不銹鋼合金，其包含： 組合物，以基于總合金重量的重量百分比計，其包含最多0.2的碳、最多20的錳、0.1至 1.0的硅、14.0至28.0的鉻、15.0至38.0的鎳、2.0至9.0的鉬、0.1至3.0的銅、0.08至0.9的 氮、0.1至5.0的鎢、0.5至5.0的鈷、最多1.0的鈦、最多0.05的硼、最多0.05的磷、最多0.05的 硫、鐵和伴隨雜質(zhì)； 經(jīng)過所述超級奧氏體不銹鋼合金的橫截面的等軸再結(jié)晶的晶粒結(jié)構(gòu);和 具有根據(jù)ASTM標(biāo)號E112-12在ASTM 00至ASTM 3范圍內(nèi)的ASTM晶粒尺寸號的平均晶粒 尺寸； 其中所述等軸再結(jié)晶的晶粒結(jié)構(gòu)基本上不含金屬間σ相沉淀物。39. -種乳制產(chǎn)品，其包含根據(jù)權(quán)利要求38所述的熱加工的超級奧氏體不銹鋼合金。40. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的乳制產(chǎn)品，其中所述乳制產(chǎn)品選自棒材、板材、片材和擠壓 物。
【文檔編號】C21D1/00GK105849303SQ201480061464
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年10月28日
【發(fā)明人】R·M·福布斯瓊斯, R·S·米尼桑德拉姆
【申請人】Ati資產(chǎn)公司