[發(fā)明專利]高強度不銹鋼

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980083762.3
• 申請日: 2019-08-23
• 公開（公告）號: CN113227431B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設計）人: 田鍾盡;樸美男;金相錫
• 申請（專利權）人: 株式會社POSCO
• 主分類號: C22C38/44
• 分類號: C22C38/44;C22C38/42;C22C38/00;C22C38/02;C22C38/04
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;顧晉偉

公開了一種不銹鋼，其通過應變誘發(fā)馬氏體相的形成和馬氏體相強度的提高而具有2200MPa或更大的屈服強度。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的高強度不銹鋼以重量％計包含：0.14％至0.20％的C、0.8％至1.0％的Si、0％(不包括)至0.5％(包括)的Mn、15.0％至17.0％的Cr、4.0％至5.0％的Ni、0.6％至0.8％的Mo、0.5％或更少的Cu、0.05％至0.11％的N、以及余量的Fe和不可避免的雜質(zhì)，并且滿足0.25％或更多的C+N和40℃或更高的Md30值。

技術領域

本公開涉及高強度不銹鋼，并且更特別地，涉及通過產(chǎn)生應變誘發(fā)馬氏體相和提高馬氏體相強度而具有優(yōu)異的屈服強度的不銹鋼。

背景技術

奧氏體不銹鋼是由于其優(yōu)異的特性，例如可成型性、耐腐蝕性和可焊接性而最常使用的代表性不銹鋼。特別地，奧氏體不銹鋼的特性之一是其在加工期間伴隨著相轉變。換言之，如果使奧氏體相穩(wěn)定的元素不能使奧氏體相充分地保持在高合金狀態(tài)下，則在塑性變形期間奧氏體相轉變?yōu)轳R氏體相，從而引起強度大大增加。其中，代表性的鋼種之一STS301系列不銹鋼的特征在于由于不穩(wěn)定的相穩(wěn)定性而導致其根據(jù)塑性變形的加工硬化程度高。例如，經(jīng)熱處理的STS301鋼的屈服強度為約300MPa，但是當其被冷軋75％或更多時，通過增加應變誘發(fā)馬氏體相，屈服強度增加到1800MPa。因此，STS301系列為最高硬度(冷軋)材料(full hard material)并且用于要求高彈性應力和高強度的領域中，例如汽車墊片和彈簧。

近來，最高硬度(冷軋)材料的STS301系列被用作可折疊智能手機的折疊部件，并且考慮到外觀設計的美觀，折疊部件的曲率半徑設計得更小是趨勢。隨著曲率半徑減小，折疊部件的材料厚度變得更薄，要求材料本身的屈服強度為至少2000MPa以補償變薄材料的強度。STS301系列的現(xiàn)有材料即使在75％冷軋壓下率下也不容易獲得2000MPa或更大的屈服強度。此外，在85％或更大的冷軋壓下率下可以確保2000MPa或更大的強度，但是由于在最終熱處理之后存在一些殘余應力而難以確保平坦度。因此，有必要開發(fā)與現(xiàn)有STS301鋼相比，即使在75％或更小的壓下率下也具有優(yōu)異的屈服強度的材料。

發(fā)明內(nèi)容

技術問題

本公開通過由合金組成控制實現(xiàn)應變誘發(fā)馬氏體相分數(shù)和馬氏體相強度的提高來提供與現(xiàn)有STS301系列不銹鋼相比具有優(yōu)異的冷軋材料屈服強度的不銹鋼。

技術方案

根據(jù)本公開的一個方面，高強度不銹鋼以重量百分比(％)計包含：C：0.14％至0.20％、Si：0.8％至1.0％、Mn：多于0％且為0.5％或更少、Cr：15.0％至17.0％、Ni：4.0％至5.0％、Mo：0.6％至0.8％、Cu：0.5％或更少、N：0.05％至0.11％，剩余部分的鐵(Fe)和其他不可避免的雜質(zhì)，并且C+N：0.25％或更多，以及由下式(1)表示的Md30值滿足40℃或更高。

(1)Md30(℃)＝551-462*(C+N)-9.2*Si-8.1*Mn-13.7*Cr-29*(Ni+Cu)-18.5*Mo

在此，C、N、Si、Mn、Cr、Ni、Cu、Mo意指各元素的含量(重量％)。

由下式(2)表示的Ms值可以滿足-110℃或更低。

(2)Ms(℃)＝502-810*C-1230*N-13*Mn-30*Ni-12*Cr-54*Cu-46*Mo

由式(2)表示的Ms值可以滿足-117℃或更低，或者下式(3)的值可以滿足17.0或更大。

(3)Ni/(C+N)

此外，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，基體組織以面積分數(shù)計可以包含45％或更多的馬氏體相，殘余的奧氏體相和鐵素體相，并且鐵素體相可以為4％或更少。