[發(fā)明專利]一種馬氏體沉淀硬化不銹鋼及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010511297.3
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111575588B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳輝;榮青亮;陳剛
• 申請（專利權(quán)）人: 浦項(xiàng)（張家港）不銹鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/34;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/50;C21C7/06;C21D1/26;C21D6/00;C21D8/02;C21D9/00;C22C33/04
• 代理公司: 無錫中瑞知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32259
• 代理人: 劉亞波

本發(fā)明公開了一種馬氏體沉淀硬化不銹鋼及其制備方法與應(yīng)用，化學(xué)成分包括：C0.04～0.06％；Si1.4～1.8％；Mn0.5～0.9％；P≤0.035％；S≤0.008％；Cr14～14.5％；Ni7～7.8％；Al0～0.15％；Mo0.55～0.7％；Cu0.7～1.0％；N0～0.03％；Ti0.28～0.35％；余量為鐵及其他不可避免的雜質(zhì)；制備步驟包括：將各原料經(jīng)冶煉及連鑄、熱軋、熱退火酸洗、冷軋、冷軋退火酸洗、平整及時效。優(yōu)點(diǎn)是對不銹鋼的化學(xué)成分的配比，將冶煉工藝、熱軋壓延工藝、冷軋壓延工藝及退火工藝進(jìn)行改進(jìn)，最終獲得屈服強(qiáng)度為1480～1600Mpa的馬氏體沉淀硬化不銹鋼卷板。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于合金鋼制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種馬氏體沉淀硬化不銹鋼及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

高強(qiáng)度不銹鋼被廣泛應(yīng)用于航空、航天、海洋、核工業(yè)等領(lǐng)域，其中馬氏體高強(qiáng)度不銹鋼應(yīng)用最為廣泛。馬氏體高強(qiáng)度不銹鋼是一種可以通過熱處理對其性能進(jìn)行調(diào)整的不銹鋼。按照元素成分區(qū)分，馬氏體高強(qiáng)度不銹鋼分為時效不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼。其中馬氏體沉淀硬化不銹鋼在熱處理后，具有高強(qiáng)度，并有良好的韌性和優(yōu)良的耐蝕性等優(yōu)點(diǎn)。目前市場上普遍使用的馬氏體沉淀硬化不銹鋼是0Cr17Ni4Cu4Nb，其常見的化學(xué)成分按質(zhì)量百分比如下：碳（C）≤0.07%，錳（Mn）≤1.00%，硅（Si）≤1.00%，磷（P）≤0.023%，硫（S）≤0.03%，鉻（Cr）15.50～17.50%，鎳（Ni）3.00～5.00%，銅（Cu）3.00～5.00%，鈮（Nb）0.15～0.45%，其余為鐵及其他不可避免的雜質(zhì)。0Cr17Ni4Cu4Nb采用的是低碳（C）、高鉻（Cr）且含銅（Cu），其強(qiáng)度、韌性、耐蝕性比一般馬氏體不銹鋼好，多用于構(gòu)件，它是依靠Al、Nb等多種元素通過時效處理后獲得較高的使用強(qiáng)度。按照上述化學(xué)成分生產(chǎn)卷材，經(jīng)過時效處理后，可以獲得約1000～1400MPa的強(qiáng)度，屬于低強(qiáng)度等級，在某些環(huán)境下不能滿足對不銹鋼強(qiáng)度的使用需求。

發(fā)明內(nèi)容

1.要解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)中公開的0Cr17Ni4Cu4Nb不銹鋼按照公開的化學(xué)成分的生產(chǎn)卷材，經(jīng)過時效處理后，獲得約1000～1400MPa的強(qiáng)度，屬于低強(qiáng)度等級，在某些環(huán)境下不能滿足對不銹鋼強(qiáng)度使用需求的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種馬氏體沉淀硬化不銹鋼及其制備方法與應(yīng)用，對不銹鋼的化學(xué)成分的配比，將冶煉工藝、熱軋壓延工藝、冷軋壓延工藝及退火工藝進(jìn)行改進(jìn)，最終獲得馬氏體沉淀硬化不銹鋼卷板的屈服強(qiáng)度為1480～1600MPa，滿足使用需求。

2.技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)上述目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種馬氏體沉淀硬化不銹鋼，其特點(diǎn)是按質(zhì)量百分比計(jì)，該馬氏體沉淀硬化不銹鋼的化學(xué)成分包括：C：0.04～0.06%；Si：1.4～1.8%；Mn：0.5～0.9%；P：≤0.035%；S：≤0.008%；Cr：14～14.5%；Ni：7～7.8%；Al:0～0.15%；Mo:0.55～0.7%；Cu：0.7～1.0%；N:0～0.03%；Ti:0.28～0.35%；余量為鐵及其他不可避免的雜質(zhì)；所述馬氏體沉淀硬化不銹鋼的制備步驟包括：將所述馬氏體沉淀硬化不銹鋼的各原料經(jīng)冶煉及連鑄、熱軋、熱退火酸洗、冷軋、冷軋退火酸洗、平整及時效，得到所述馬氏體沉淀硬化不銹鋼；

其中，熱軋采用二次熱軋工藝；熱軋加熱爐抽出溫度1180～1200℃，在爐時間控制＜240min,并熱軋進(jìn)行板坯再熱；即首先將220mm厚度鑄坯通過粗軋3道次壓延獲得180～185mm厚初坯，并對180～185mm厚初坯進(jìn)行表面確認(rèn)，對產(chǎn)生的裂紋進(jìn)行研磨；初坯研磨后進(jìn)行二次熱軋，由180～185mm厚初坯軋制成4.0～6.0mm卷材，粗軋采用9道次壓延，即多道次低壓下率，進(jìn)入精軋前卷厚23～26mm，通過精軋7道次軋制為3.5～5.0mm厚度的卷材，在卷取時使用層流冷卻水，進(jìn)行快速冷卻；