[發(fā)明專利]奧氏體系不銹鋼板及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080052368.2
• 申請日: 2010-11-16
• 公開（公告）號: CN102639742A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 澤田正美
• 申請（專利權(quán)）人: 住友金屬工業(yè)株式會社
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C21D9/46
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及奧氏體系不銹鋼板及其制造方法，更具體而言，涉及兼有高強度與優(yōu)異成型性的彈簧用奧氏體系不銹鋼板及其制造方法。

背景技術(shù)

對于電子器件、原子能設(shè)備、汽車部件等中作為板簧、彈簧、殼體、碟形彈簧、彈片開關(guān)（dome?switches）等使用的彈簧材料，要求具有用于實現(xiàn)原料的薄壁化的高強度與用于加工成規(guī)定的制品形狀的優(yōu)異的成型性。

迄今適用于這些用途的材料是屬于準(zhǔn)穩(wěn)定奧氏體系不銹鋼的SUS301（AISI301）系不銹鋼。SUS301系不銹鋼在冷加工時變形部相變?yōu)橛操|(zhì)的加工誘發(fā)馬氏體，因此，能夠較容易地獲得高強度，而且，由于TRIP（相變誘發(fā)塑性）效果能抑制局部變形，因此，還可獲得優(yōu)異的成型性。這種彈簧材料例如在下述專利文獻1~3中被公開。

專利文獻1中公開了一種成型加工性優(yōu)異的不銹鋼，其含有C:0.03%以下（在本說明書中，除非另有規(guī)定，與化學(xué)組成有關(guān)的“%”是指“質(zhì)量%”）、Si:1.0%以下、Mn:2.5%以下、Ni:4.0~10.0%、Cr:13.0~20.0%、N:0.06~0.30%、S:0.01%以下、O:0.007%以下，M值=330-(480×C)-(2×Si)-(10×Mn)-(14×Ni)-(5.7×Cr)-(320×N)為30以上。

專利文獻2中公開了一種彈簧特性和加工部的疲勞特性優(yōu)異的不銹鋼，其含有C:0.08%以下、Si:3.0%以下、Mn:4.0%以下，Ni:4.0~10.0%、Cr:13.0~20.0%、N:0.06~0.30%、O:0.007%以下，所述M值為40以上。

專利文獻3中公開了一種成型加工性和疲勞特性優(yōu)異的不銹鋼，其含有C:0.03%以下、Si:超過1.0%且3.0%以下、Mn:4.0%以下、Ni:4.0~10.0%、Cr:13.0~20.0%、N:0.30%以下、S:0.01%以下、O:0.007%以下，上述M值是在30~100的范圍內(nèi)。

專利文獻1~3中公開的不銹鋼均以50%以上的壓延率進行熱軋后的冷軋，然后實施較低溫度和短時間的最終退火，使得生成平均晶體粒徑10μm以下的細(xì)化均勻的再結(jié)晶粒，最后通過表面光軋來制造。即，它們都是利用成型性劣化小的強化機理即晶粒細(xì)化來獲得規(guī)定的強度特性。然而，近年來，由于對彈簧材料要求的強度有所提高，因此，使用專利文獻1~3中公開的不銹鋼時會使制品所要求的強度不充分。

下述專利文獻4中公開一種以低C、高N的SUS301L為基底的高強度彈簧材料，具體而言，公開：對具有C:0.03%以下、Si:1.0%以下、Mn:2.0%以下、Cr:16.0~18.0%、Ni:6.0~8.0%、N:0.25%以下、Nb:0~0.30%的化學(xué)組成且具有由以面積率計平均粒徑5μm以下的再結(jié)晶粒為50%以上且低于100%和未再結(jié)晶部分為超過0%且50%以下構(gòu)成的組織的不銹鋼，實施壓下率30%以上的表面光軋而獲得的、具有面積率40%以上為馬氏體和剩余部分為奧氏體的多相組織或馬氏體單相組織的不銹鋼。

專利文獻4中公開的不銹鋼通過表面光軋形成含有加工誘發(fā)馬氏體組織的金屬組織后，成型為規(guī)定的形狀，進一步進行時效處理，從而使微細(xì)的鉻系氮化物在馬氏體上析出。通過利用此時的析出強化，能夠在不增加新工序的情況下實現(xiàn)高強度化。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平4-214841號公報

專利文獻2：日本特開平5-279802號公報

專利文獻3：日本特開平5-117813號公報

專利文獻4：日本特許第4321066號說明書

發(fā)明內(nèi)容

然而，為了實現(xiàn)制品的小型化、性能的提高，現(xiàn)在對彈簧材料還要求進一步的高強度化和成型性的提高。因此，即使是專利文獻4中公開的不銹鋼，有時也不能充分滿足最新的制品所要求的性能。

一個方面，本發(fā)明提供了一種奧氏體系不銹鋼板，其特征在于，其具有含有C:0.01~0.15%、Si:3.0%以下、Mn:3.0%以下、Cr:10.0~30.0%、Ni:4.0~20.0%、N:0.40%以下、且剩余部分由Fe和雜質(zhì)構(gòu)成的化學(xué)組成，并且具有以下金屬組織：鋼板表面部的奧氏體量γs(%)和鋼板的板厚中心部的奧氏體量γc(%)滿足(γs+γc)/2≤55且γs/γc≥0.10，并且剩余部分主要為加工誘發(fā)馬氏體組織。