[發(fā)明專利]一種低相對磁導(dǎo)率的不銹鋼熱軋板及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410380123.2
• 申請日: 2014-08-05
• 公開（公告）號: CN104195458B
• 公開（公告）日: 2016-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李長生;陳禮清;馬彪;王治國;劉英偉;孫吉明
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué);徐州勝海機械制造科技有限公司
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C33/04;C21D8/12
• 代理公司: 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種低相對磁導(dǎo)率的不銹鋼熱軋板及其制備方法。

背景技術(shù)

低磁鋼（低相對磁導(dǎo)率鋼）廣泛應(yīng)用于電力、軌道交通、建筑和軍工等領(lǐng)域。典型的18-8型奧氏體不銹鋼是一種低磁鋼，該低磁不銹鋼具有優(yōu)良的抗氧化、耐腐蝕及良好的低磁性能。但是18-8型奧氏體不銹鋼的屈服強度只有200~300MPa，同時由于鋼中亞穩(wěn)奧氏體冷變形后容易發(fā)生馬氏體相變，降低了低磁性能（相對磁導(dǎo)率在1.05以上）；因此，開發(fā)一種強度高、耐蝕性好、低磁性能穩(wěn)定優(yōu)良的低磁不銹鋼是目前急需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種低相對磁導(dǎo)率的不銹鋼熱軋板及其制備方法，通過合理設(shè)計材料的成分，經(jīng)鍛造、熱軋及固溶處理，制成力學(xué)性能良好，相對磁導(dǎo)率低于1.002的不銹鋼熱軋鋼板。

本發(fā)明的低相對磁導(dǎo)率的不銹鋼熱軋板的成分按重量百分比含C?0.03~0.08?%，Si?≤0.2?%，Mn?4~10?%，Cr?18~24?%，Ni?10~16?%，Mo?0.6~3?%，Nb?0.05~0.2?%，P?≤0.04?%，S?≤0.04?%，N?0.1~0.5?%，余量為Fe；其顯微組織為晶粒尺寸在25~35μm的奧氏體；相對磁導(dǎo)率≤1.002。

上述的低相對磁導(dǎo)率的不銹鋼熱軋板的屈服強度為450~490MPa，抗拉強度為830~900?MPa，斷后伸長率≥45%。

本發(fā)明的低相對磁導(dǎo)率的不銹鋼熱軋板的制備方法按以下步驟進(jìn)行：

1、按設(shè)定成分冶煉鋼水并澆鑄成鋼錠，其成分按重量百分比為C?0.03~0.08?%，Si?≤0.2?%，Mn?4~10?%，Cr?18~24?%，Ni?10~16?%，Mo?0.6~3?%，Nb?0.05~0.2?%，P?≤0.04?%，S?≤0.04?%，N?0.1~0.5?%，余量為Fe；

2、將鋼錠鍛造成板坯，鍛造溫度為1220~1270℃，鍛造比為3~6，鍛造完成后空冷至室溫；

3、將空冷后的板坯加熱至1200~1250℃，進(jìn)行6~8道次熱軋，開軋溫度為1150~1180℃，終軋溫度為880~920℃，總壓下量為85~97?%；熱軋完成后以10~60?℃/s的速度冷卻至450~700?℃，再空冷至常溫，制成熱軋板；

4、將熱軋板在1000~1100?℃進(jìn)行固溶處理，固溶處理時間為30~50?min，獲得低相對磁導(dǎo)率的不銹鋼熱軋板。

上述方法中，熱軋時每道次壓下量在20~40%。

上述方法中，以10~60?℃/s的速度冷卻至450~700?℃是采用水冷進(jìn)行冷卻。

本發(fā)明中合金元素的設(shè)計考慮了以下幾點：

C是奧氏體組織形成元素，也是固溶強化元素；隨著C含量的增加，在水淬或空冷情況下，都能得到單一的奧氏體組織；但是高C含量降低了鋼的耐腐蝕性和焊接性，同時增加了鐵磁性碳化物析出的傾向，因此，C含量控制在0.03~0.08?%；

N是強烈擴大奧氏體相區(qū)、穩(wěn)定奧氏體的合金元素，N能提高鋼的強度但卻不顯著降低鋼的韌性和塑性；N能抑制碳化物的析出，提高鋼的耐腐蝕性能，是保證低磁不銹鋼具有良好的耐腐蝕性能和低磁性能的元素；但N含量過高則會給鋼的冶煉和凝固造成困難，故N含量控制在0.1~0.5?%；

Mn是擴大奧氏體區(qū)和強烈地使奧氏體穩(wěn)定的元素，Mn在鋼中大部分固溶于奧氏體中，形成置換式固溶體，使基體得到強化；隨著Mn含量的增加，???????????????????????????????????????????????及馬氏體轉(zhuǎn)變溫度降低，馬氏體相變受到抑制；Mn+N復(fù)合合金化能夠顯著提高奧氏體的穩(wěn)定性，因此Mn含量控制在4~10?%；

Cr是決定低磁不銹鋼耐蝕性的主要元素，能提高基體電極電位，從而顯著改善鋼的抗氧化和耐腐蝕性能；由于Cr是較強的鐵素體形成元素，鋼中需要添加足夠數(shù)量的C、Ni、Mn元素以保證得到單一奧氏體組織，從而保證低磁性能，因此Cr含量控制在18~24?%；

Ni是形成和穩(wěn)定奧氏體組織的主要合金元素，其作用僅次于C和N；Ni能夠提高基體的電極電位，顯著提高鋼的耐腐蝕性，同時可以改善鋼的力學(xué)性能、加工性和物理性能，因此Ni含量控制在10~16?%；

Mo在鋼中一方面能夠和C形成碳化物，經(jīng)過時效處理從基體彌散析出而使鋼得到強化；另一方面，Mo還能溶于奧氏體基體中，起到強化奧氏體的作用，并且大大改善鋼的高溫力學(xué)性能，因此Mo含量控制在0.6~3?%；