[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)度耐腐蝕不銹鋼及其制作方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210420604.2
• 申請日: 2012-10-24
• 公開（公告）號: CN102876986A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章磊
• 申請（專利權(quán)）人: 章磊
• 主分類號: C22C38/28
• 分類號: C22C38/28;C22C33/04
• 代理公司: 北京市盈科律師事務(wù)所 11344
• 代理人: 王柱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度耐腐蝕不銹鋼，尤其是一種用于各種機(jī)械零部件、磨具等的高強(qiáng)度耐腐蝕不銹鋼及其制作方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的專利申請?zhí)枮?00610046063.6的專利公開了一種高強(qiáng)耐腐耐高溫納米合金鋼材料及其制作方法，主要通過在鋼液中加入Nb的同時(shí)，加入W、Mo、V等元素，使得合金鋼中80％晶粒粒度小于50納米，從事使得合金鋼具有較好的強(qiáng)度、硬度、耐熱和耐腐蝕等特點(diǎn)。

現(xiàn)有技術(shù)中各機(jī)械零部件對合金鋼的要求越來越高，需要合金鋼進(jìn)一步提高其強(qiáng)度、硬度、耐熱和耐腐蝕，并且需要具有良好的機(jī)械性能，因此需要對本技術(shù)做進(jìn)一步的改進(jìn)以滿足需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度耐腐蝕不銹鋼，通過添加Al元素、Zr元素等，并限定各元素的含量和制作工藝，增加了其機(jī)械性能，并且使得晶粒粒度更加均勻，使得其強(qiáng)度、硬度、耐熱和耐腐蝕都得到了進(jìn)一步的提高。

本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度耐腐蝕不銹鋼，所述不銹鋼化學(xué)組成為，以下皆為重量百分比：C：0.2-0.4，W：2.0-3.0，Nb：1.2-1.8，V：3.0-4.0，Cr：4.0-6.0，Al：1.0-1.3，Mn：0.1-0.3，Zr：0.2-0.4，余量為Fe和雜質(zhì)，不銹鋼中有95％晶粒粒度在30-40納米之間。

優(yōu)選的方案為雜質(zhì)總含量≤0.1，其中Si≤0.01，P≤0.01，S≤0.01，Zn≤0.01。

優(yōu)選的方案為還包括Y，Y含量為0.2-0.4。

優(yōu)選的方案為Al∶Zr≥5∶1，并且Al+Zr+Nb+V≥6.0。

本發(fā)明還提供了一種制作高強(qiáng)度耐腐蝕不銹鋼的方法，主要由以下步驟組成：

(1)將鑄鐵和W元素置于真空感應(yīng)爐中熔煉，形成合金鋼；

(2)將合金鋼和其它元素置于真空感應(yīng)爐中進(jìn)一步熔煉，調(diào)解各元素的比例，使得C：0.2-0.4，W：2.0-3.0，Nb：1.2-1.8，V：3.0-4.0，Cr：4.0-6.0，Al：1.0-1.3，Mn：0.1-0.3，Zr：0.2-0.4，余量為Fe和雜質(zhì)；

(3)將鋼水注入到磨具中，澆鑄成型。

優(yōu)選的方案為雜質(zhì)總含量≤0.1，其中Si≤0.01，P≤0.01，S≤0.01，Zn≤0.01。

優(yōu)選的方案為步驟(2)中加入Y，Y含量為0.2-0.4。

優(yōu)選的方案為步驟(2)中，調(diào)解各元素比例，使得Al∶Zr≥5∶1，并且Al+Zr+Nb+V≥6.0。

本發(fā)明樣品在室溫條件下經(jīng)過檢測：

屈服強(qiáng)度σ_0.02≥757N/mm²

抗拉強(qiáng)度σ_b≥866N/mm²

伸長率δ≥24％

斷面收縮率ψ≥61％

沖擊功AKv≥62J

本發(fā)明樣品室溫條件下，應(yīng)力為235N/mm²條件下經(jīng)過檢測：

斷裂時(shí)間(Hr)≥162小時(shí)。

背景技術(shù)中的樣品室溫條件下經(jīng)過檢測：

屈服強(qiáng)度σ_0.02≥540N/mm²

抗拉強(qiáng)度σ_b≥630N/mm²

伸長率δ≥20％

斷面收縮率ψ≥52％

沖擊功AKv≥53J

背景技術(shù)中樣品室溫條件下，應(yīng)力為235N/mm²條件下經(jīng)過檢測：

斷裂時(shí)間(Hr)≥110小時(shí)。

加入Al、Zr等元素，能使得晶粒粒度更加均勻；

雜質(zhì)含量不應(yīng)超過0.1，尤其是Si≤0.01，P≤0.01，S≤0.01，Zn≤0.01，否則會影響晶粒粒度的均勻性和機(jī)械強(qiáng)度；

Y元素的加入能夠提高機(jī)械強(qiáng)度，并增加耐磨性等；

在制作工藝中先加入W，能使W充分融入鋼水中，增加其硬度。

本發(fā)明樣品相比背景技術(shù)中的樣品，機(jī)械性能得到了進(jìn)一步的提高，并且強(qiáng)度、硬度、耐熱和耐腐蝕都得到了進(jìn)一步的提高。本發(fā)明產(chǎn)品可以廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械零部件，并可用船舶、航空等精密行業(yè)。

具體實(shí)施方式

下面對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

實(shí)施例1

下表為三個(gè)樣品，每個(gè)樣品中化學(xué)元素的含量如下：