[發(fā)明專(zhuān)利]一種節(jié)約型雙相不銹鋼薄板及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610505186.5
• 申請(qǐng)日: 2016-07-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105886956B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉振宇;趙巖;劉鑫;焦也;朱振;李成剛;曹光明;王國(guó)棟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C22C38/58
• 分類(lèi)號(hào): C22C38/58;C22C38/44;C22C33/06;C21D8/02
• 代理公司: 沈陽(yáng)東大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司21109
• 代理人: 趙嬛嬛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軋鋼技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種節(jié)約型雙相不銹鋼薄板及其制備方法。

背景技術(shù)

雙相不銹鋼由鐵素體和奧氏體相組成，兩相比例接近1:1，兼有奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的優(yōu)良特性。目前的研究重心在于大力開(kāi)發(fā)節(jié)約型雙相不銹鋼，以替代304甚至316L等奧氏體不銹鋼，達(dá)到節(jié)約資源與降低成本的目的。

LDX2101型雙相不銹鋼薄板近年來(lái)成為研究熱點(diǎn)，與傳統(tǒng)雙相不銹鋼相比，該節(jié)約型雙相不銹鋼采用以“Mn+N”代替“Ni”的合金化設(shè)計(jì)可以大大降低了生產(chǎn)成本。但是，由于該雙相不銹鋼N含量較高，在澆鑄成鑄錠時(shí)容易產(chǎn)生氣孔缺陷，影響成材率，造成資源的極大浪費(fèi)。同時(shí)，高溫奧氏體與高溫鐵素體中合金元素分布的差異導(dǎo)致高溫硬度差異較大，熱變形過(guò)程中變形協(xié)調(diào)性差，熱軋過(guò)程中容易開(kāi)裂，成材率嚴(yán)重降低，阻礙了工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有LDX2101型雙相不銹鋼薄板存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種節(jié)約型雙相不銹鋼薄板及其制備方法，通過(guò)合理的成分設(shè)計(jì)，以及控制熱軋、冷軋和固溶退火工藝，獲得1~1.5mm厚的表面質(zhì)量良好、無(wú)邊裂的雙相不銹鋼薄板，所述雙相不銹鋼薄板具有適宜的奧氏體含量及優(yōu)良的奧氏體穩(wěn)定性，并且由于薄板在塑性變形過(guò)程中具有TRIP效應(yīng)，強(qiáng)度和塑性均大大提升。本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種節(jié)約型雙相不銹鋼薄板，其成分按照質(zhì)量百分比為：C 0.08~0.13%；Cr 20~23%；Mn 4~6%；Ni 0.5~1.5%；Mo 0.2~0.5%；N 0.1~0.25%；余量為鐵和其他不可避免的雜質(zhì)。

所述節(jié)約型雙相不銹鋼薄板具有TRIP效應(yīng)，厚度為1~1.5mm，奧氏體含量為35~55%，室溫時(shí)的拉伸斷裂強(qiáng)度為850~1000MPa，屈服強(qiáng)度為500~600MPa，斷后延伸率為40~65%，點(diǎn)蝕當(dāng)量（PREN值）為24~28，強(qiáng)塑積為40~54GPa%，表面質(zhì)量良好，無(wú)邊裂。

所述節(jié)約型雙相不銹鋼薄板的制備方法，按照以下工藝步驟進(jìn)行：

（1）按照C 0.08~0.13%、Cr 20~23%、Mn 4~6%、Ni 0.5~1.5%、Mo 0.2~0.5%、N 0.1~0.25%、余量為鐵和其他不可避免的雜質(zhì)的化學(xué)成分選配電解鉻、電解錳、純鐵、鉬、鎳、T10碳素鋼和Fe(CrN)合金，先熔煉電解鉻、純鐵、鉬、鎳和T10碳素鋼，熔化后再加入電解錳和Fe(CrN)合金熔煉，得到鋼水；

（2）將鋼水澆鑄到鑄模中，控制澆鑄溫度為1460~1530℃；

（3）將鑄錠切除冒口部分，經(jīng)3~5道次熱軋開(kāi)坯，開(kāi)坯溫度為1200℃，開(kāi)坯壓下量為50~70mm，然后表面修磨；

（4）將表面修磨后的鑄坯進(jìn)行熱軋，開(kāi)軋溫度為1150~1250℃，終軋溫度為960~1050℃，熱軋總壓下率為90~95%，經(jīng)7~9道次軋制，道次壓下率為20~35%，軋制完成后水冷冷卻，獲得3~6mm厚的熱軋板材；

（5）將熱軋板材在1000~1100℃退火20min，酸洗后冷軋，控制冷軋壓下率在65~75%，獲得1~1.5mm厚薄板；

（6）將冷軋薄板經(jīng)900~1150℃固溶退火200~500s，淬火后得到節(jié)約型雙相不銹鋼薄板。

本發(fā)明的有益效果：

1.本發(fā)明通過(guò)合理的合金化設(shè)計(jì)，可以得到適量的亞穩(wěn)奧氏體，并調(diào)控奧氏體相的穩(wěn)定性；并且使其在變形過(guò)程中發(fā)生“γ→ε-馬氏體→α’-馬氏體”轉(zhuǎn)變的TRIP效應(yīng)，從而改善強(qiáng)度和塑性，此外，本發(fā)明的節(jié)約型雙相不銹鋼熱塑性得到較大改善，可以消除熱軋邊裂，熱軋板質(zhì)量和成材率得到大大提升。

2.本發(fā)明在成分設(shè)計(jì)中使碳含量相對(duì)較高，除了簡(jiǎn)化脫碳工藝、降低部分熔煉成本外，以碳代替部分鎳和氮，在減少原料成本的同時(shí)大大降低熔煉與澆鑄過(guò)程中出現(xiàn)氣孔缺陷的可能性，提高鑄坯合格率，降低制備難度。

3.本發(fā)明的節(jié)約型雙相不銹鋼薄板與LDX2101的PREN值相當(dāng)，有效保證其耐蝕性能，且其強(qiáng)塑性?xún)?yōu)于LDX2101；耐蝕性和成形性能皆?xún)?yōu)于304奧氏體不銹鋼，合金含量也有所降低，可以實(shí)現(xiàn)替代304奧氏體不銹鋼的目的。

4.本發(fā)明的節(jié)約型雙相不銹鋼薄板的制備方法通過(guò)控制熱軋、冷軋和固溶退火工藝，從而獲得1~1.5mm厚的表面質(zhì)量良好、無(wú)邊裂的雙相不銹鋼薄板，進(jìn)一步保證其性能參數(shù)。

附圖說(shuō)明

圖1為采用傳統(tǒng)方法制備LDX2101過(guò)程中其熱軋板材的邊部及表面的宏觀(guān)照片；