[發明專利]一種1000Mpa級高強度亞穩態奧氏體-馬氏體不銹鋼

有效

• 申請號: 201910348599.0
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN109881123B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 姜海洪;蔣一;江來珠;鄒文輝;周慶龍;姜美雪
• 申請（專利權）人: 福建青拓特鋼技術研究有限公司
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/44;C22C38/02;C21D1/18
• 代理公司: 福州市博深專利事務所(普通合伙) 35214
• 代理人: 林志崢

本發明涉及不銹鋼制造技術領域，具體涉及一種1000MPa級高強度亞穩態奧氏體?馬氏體不銹鋼，其具有如下的質量百分比的組分：C：0.03?0.1％；Si：0.2?1.0％；Mn：3.0?5.0％；Cr：13.0?15.5％；Ni：1.0?3.0％；0.2％≤Mo≤0.6％；P≤0.045％；S≤0.030％；N：0.05?0.15％；Ti≤0.30％；Nb≤0.30％；V：≤0.3％；余量為Fe和不可避免的雜質元素。本發明的有益效果在于：與傳統的高強度Cr13系列馬氏體不銹鋼相比，強度和韌性綜合性能更優異，且耐腐蝕性；與馬氏體沉淀硬化不銹鋼相比，加工難度低，合金和制造成本均有明顯優勢。

技術領域

本發明屬于不銹鋼制造技術領域，具體涉及一種1000Mpa級高強度亞穩態奧氏體-馬氏體不銹鋼。

背景技術

馬氏體不銹鋼具有較好的耐腐蝕性和較高的硬度、強度和耐磨性等特點，廣泛應用于金屬結構材料，如建筑、航空和機械制造等領域。馬氏體不銹鋼通常會經過淬火處理，先得到高位錯密度的馬氏體組織，再通過回火處理消除內應力，減少位錯密度，獲得均勻穩定的回火馬氏體組織，從而獲得塑性、韌性和強度的結合。馬氏體不銹鋼按照化學成分的特點可分為馬氏體鉻不銹鋼和馬氏體鉻鎳不銹鋼兩大類。根據組織和強化機理，可將其分類為馬氏體不銹鋼、馬氏體時效不銹鋼和半奧氏體-馬氏體沉淀硬化不銹鋼。

上述現有技術具有如下特點。

(1)馬氏體鉻不銹鋼常見有1Cr13、2Cr13、3Cr13等，這類鋼種材質強度高，但耐腐蝕性能較弱，且其韌性和塑性較低。由于碳含量較高，焊接性能較差，限制了廣泛應用。專利CN106319344A公開一種2Cr14NiRe馬氏體不銹鋼，經過調質熱處理后，屈服強度大于1000Mpa，但材質延伸率低于15％，室溫沖擊AKu小于25。

(2)馬氏體鉻鎳不銹鋼提高了馬氏體不銹鋼中Cr元素含量，且在高溫條件下處于奧氏體相區，通過淬火處理獲得高強度馬氏體組織。根據組織可分為馬氏體型、半奧氏體型和馬氏體時效型，常見有1Cr17Ni2馬氏體型不銹鋼，0Cr15Ni5Cu3Nb、0Cr17Ni4Cu4Nb和0Cr17Ni7Al等時效馬氏體鋼。馬氏體時效鋼含有大量Ni、Cu、Mo、Co等昂貴合金元素，材質合金成本高；且不銹鋼時效處理，生產成本高等因素，限制其發展。

發明內容

本發明的目的在于解決上述技術問題：提供一種經濟性、高強韌性和耐腐蝕性等綜合性能優異的1000MPa級高強度亞穩態奧氏體-馬氏體不銹鋼。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：提供一種1000Mpa級高強度亞穩態奧氏體-馬氏體不銹鋼，具有如下的質量百分比的組分：C：0.03-0.1％；Si：0.2-1.0％；Mn：3.0-5.0％；Cr：13.5-15.5％；Ni：1.0-3.0％；0.2％≤Mo≤0.6％；P≤0.045％；S≤0.030％；N：0.05-0.15％；余量為Fe和不可避免的雜質元素。

優選的，上述的1000Mpa級高強度亞穩態奧氏體-馬氏體不銹鋼具有如下的質量百分比的組分：C：0.06％；Si：0.38％；Mn：3.8％；Cr：14.4％；Ni：2.7％；Mo：0.48％；P：0.040％；S：0.0051％；N：0.10％，余量為Fe和不可避免的雜質元素。

本發明提供的另一技術方案為：一種1000Mpa級高強度亞穩態奧氏體-馬氏體不銹鋼，具有如下的質量百分比的組分：C：0.03-0.1％；Si：0.2-1.0％；Mn：3.0-5.0％；Cr：13.0-15.5％；Ni：1.0-3.0％；0.2％≤Mo≤0.6％；P≤0.045％；S≤0.030％；N：0.05-0.15％；；Ti≤0.30％；Nb≤0.30％；V：≤0.3％；余量為Fe和不可避免的雜質元素。