[發明專利]一種高強度耐腐蝕的不銹鋼板

無效

• 申請號: 201310451583.5
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103540860A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 宗義正
• 申請（專利權）人: 泰州永興合金材料科技有限公司
• 主分類號: C22C38/54
• 分類號: C22C38/54
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

本發明屬于不銹鋼技術領域，特別涉及一種高強度耐腐蝕的不銹鋼板。

背景技術

不銹鋼之所以有優良的防銹性和抗腐蝕性，在于不銹鋼表面的Cr易與大氣中的氧生成Cr2O3的致密鈍態氧化膜，將大氣中的水氣及氧阻絕在外，保護?基材不繼續受氧化影響而腐蝕，即使材料本身受到外力或化學方式破壞表面，Cr2O3也能迅速再生成。除耐蝕性之外，不銹鋼亦具有耐熱性、耐高溫腐蝕性、高溫強度等優點，另一方面不銹鋼機械性質雖不如碳鋼，但加工硬化現象較碳鋼為高，因此常使用加工硬化來達到強度的要求。

雖然能達到高強度，但同時也存在許多不足之處，如：晶粒粗大、低溫韌性差、晶間腐蝕敏感、耐點蝕性能差、加工性能差等。

發明內容

發明目的：針對上述問題，本發明的目的是提供一種高強度耐腐蝕的不銹鋼板，該不銹鋼板不僅強度高、而且晶粒細化、耐腐蝕性能強，加工性能也大大改善。

技術方案：為了解決上述技術問題，本發明提供一種高強度耐腐蝕的不銹鋼板，按重量份數由以下成分組成：Ni?7.5~8份、Cr?18~19份、B?0.003~0.005份、C?0.03~0.05份、Si?0.3~0.5份、Mn?0.6~0.8份，稀土元素0.03~0.4份、余量為Fe。

為了提高不銹鋼抗拉強度以及屈服強度以及耐腐蝕性能，我們添加了一定范圍值的Cr、Ni、B、Mn等元素。

鉻在不銹鋼中的決定作用：決定不銹鋼性屬的元素只有一種，這就是鉻，每種不銹鋼都含有一定數量的鉻。鉻之所以成為決定不銹鋼性能的主要元素，根本的原因是向鋼中添加鉻作為合金元素以后，促使其內部的矛盾運動向有利于抵抗腐蝕破壞的方面發展。這種變化可以從以下方面得到說明：?①鉻使鐵基固溶體的電極電位提高?②鉻吸收鐵的電子使鐵鈍化。鈍化是由于陽極反應被阻止而引起金屬與合金耐腐蝕性能被提高的現象。構成金屬與合金鈍化的理論很多，主要有薄膜論、吸附論及電子排列論。為了改善耐腐蝕性，本發明中Cr的質量份數必須控制在10份以上，為了配合其他元素的含量以及通過實驗驗證調整發現，Cr質量份數控制在18~19份更優。?

鎳作為合金元素在不銹鋼中的作用，在于它使高鉻鋼的組織發生變化，從而使不銹鋼的耐腐蝕性能及工藝性能獲得某些改善。

高鉻鐵素體不銹鋼Crl7Mo2Ti鋼中加0.005％硼，可使在沸騰的65％醋酸中的耐腐蝕性能提高。加微量的硼可使奧氏體不銹鋼的熱態塑性改善。少量的硼由于形成低熔點共晶體，使奧氏體鋼焊接時產生熱裂紋的傾向增大，但含有較多的硼時，反而可防止熱裂紋的產生。因為當含有適量的硼時，形成奧氏體－硼化物兩相組織，使焊縫的熔點降低。熔池的凝固溫度低于半溶化區時，母材在冷卻時產生的張應力，由處于液態．固態的焊縫金屬承受，此時是不致引起裂縫的，即使在近縫區形成了裂紋，也可以為處于液態－固態的熔池金屬所填充。含硼的鉻鎳奧氏體不銹鋼在原子能工業中有著特殊的用途。

碳是工業用鋼的主要元素之一，鋼的性能與組織在很大程度上決定于碳在鋼中的含量及其分布的形式，在不銹鋼中碳的影響尤為顯著。碳在不銹鋼中對組織的影響主要表現在兩方面，一方面碳是穩定奧氏體的元素，并且作用的程度很大（約為鎳的30倍），另一方面由于碳和鉻的親和力很大，與鉻形成-系列復雜的碳化物。所以，從強度與耐腐燭性能兩方面來看，碳在不銹鋼中的作用是互相矛盾的。認識了這一影響的規律，我們就可以從不同的使用要求出發，選擇不同含碳量的不銹鋼。在不銹鋼高溫應用環境下，較高C含量容易引起不銹鋼的敏化，造成不銹鋼的高溫強度下降，在高溫環境下，必須保證不銹鋼中的碳含量較低或者添加Ti、Nb等元素來防止晶間腐蝕。

硅是形成鐵素體的元素，在一般不銹鋼中為常存雜質元素。

錳類似于鎳，當添加錳或用錳替代鎳時，都會提高不銹鋼的強度。

稀土元素應用于不銹鋼，目前主要在于改善工藝性能方面。如向Crl7Ti鋼和Cr17Mo2Ti鋼中加少量的稀土元素，可以消除鋼錠中因氫氣引起的氣泡和減少鋼坯中的裂紋。

為了增加不銹鋼的變性強度、延遲再結晶的開始時間以及使動態再結晶的激活能發生變化，我們在不銹鋼中增加了稀土元素，而所述稀土元素為鈰、鑭、鈧和釔中的一種或幾種。

更為優選地，按重量份數由以下成分組成：Ni?7.7份、Cr?18.5份、B?0.004份、C?0.04份、Si?0.4份、Mn?0.7份，稀土元素0.22份、余量為Fe。