[發明專利]一種強塑積大于50Gpa·％的奧氏體不銹鋼板及制造方法

在審

• 申請號: 202010868943.1
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN111961990A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 徐向東;宋仁伯;蘇陽;方劍鋒;梁錦明;王永金;王天一;全書儀
• 申請（專利權）人: 鞍鋼聯眾（廣州）不銹鋼有限公司;北京科技大學
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/02;C22C38/42;C21D8/02
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明公開一種強塑積大于50Gpa·％的低成本高強韌鉻錳系奧氏體不銹鋼板的制造方法，屬于金屬加工技術領域。其化學成分為C:0.12％,Si:1.0％,Mn:6.0?10.0％,Ni:1.5?3.0％,Cr:16.0?18.0％,P：0.06，S：0.03，Cu：1.2?2.0％，N≤0.30％以及Fe余量。其制備方法為：原料準備、冶煉、鑄造、鍛造、熱軋、酸洗、冷軋以及固溶處理。本發明所述的高強韌200系奧氏體不銹鋼抗拉強度在1000?1100Mpa，斷后延伸率在46％±2％，強塑積可達50Gpa·％。通過合理的成分配比和熱處理工藝，得到一種強塑積大于50Gpa·％的低成本高強韌鉻錳系奧氏體不銹鋼板，以滿足對強塑積需求較高但需降低成本的應用場景。

技術領域

本發明涉及金屬加工技術領域，特別是指一種強塑積大于50Gpa·％的高強韌鉻錳系奧氏體不銹鋼板的制造方法。

背景技術

傳統技術中，所謂的奧氏體-鐵素體不銹鋼，也被稱為SUS329J1，其耐蝕性優于奧氏體不銹鋼SUS304,SUS316，常被用于海洋結構鋼材中如鉆井平臺，海水抽水泵等。

這種雙相不銹鋼雖然耐蝕性好但力學性能較差，一般來說抗拉強度為588MPa左右，延伸率為18％左右。隨著生產中對高強高韌材料的需求越來越高，該種材料目前已經不能滿足服役于受力結構件強度要求。

在實際生產中常采用彌散強化的方法，它是通過含有氧化物等細小彌散顆粒來大達到強化材料的。當嘗試用機械合金化的方法彌散強化材料時，強度卻明顯增加，蠕變阻力增大，但延性降低，出現了常溫下可加工性下降的問題。因此為了防止延性損失，在加工生產時需要盡可能防止晶間顆粒物從而提升延伸率。

基于以上問題，我們開發出了一種能夠同時提高材料強度和延伸率的新工藝，較好的解決以上提出的問題，該技術以逆相變原理為基礎，通過細化晶粒來達到同時提高強度和延伸率的目的，同時其耐蝕性基本不受到影響。

發明內容

本發明的目的是提供一種低成本高強韌鉻錳系奧氏體不銹鋼板及其制備方法，通過合理成分配比和優化固溶處理工藝，控制晶粒尺寸均勻性，從而提高相逆轉變形成的奧氏體晶粒的穩定性，進而使材料通過有效的TWIP工藝效應達到較高的加工硬化率，從而實現制造低成本、高強高韌奧氏體不銹鋼的目標。

首先是按照設計成分添加原料進行冶煉、鑄造和鍛造，然后經過熱軋、熱軋酸洗退火、冷軋以及固溶處理，即可得到低成本高強韌奧氏體不銹鋼。由于鋼材的冶煉、鑄造和鍛造目前已經成為各鋼鐵生產制造過程的通識技術，因此本發明僅針對材料的成分和冶煉，鑄造，鍛造進行說明，重在對其后的工藝進行闡述和保護。

一種強塑積大于50Gpa·％的奧氏體不銹鋼，其特征在于，所述奧氏體不銹鋼的化學成分按質量百分比分別為：C:0.12％,Si:1.0％,Mn:6.0-10.0％, Ni:1.5-3.0％,Cr:16.0-18.0％,P：0.06，S：0.03，Cu：1.2-2.0％，N≤0.30％以及Fe余量。

一種如上所述的強塑積大于50GPa·％的奧氏體不銹鋼板的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟一：按照設計成分添加原料進行冶煉、鑄造和鍛造；

步驟二：經過熱軋、熱軋酸洗退火、冷軋以及固溶處理，即可得到低成本高強韌奧氏體不銹鋼。

進一步地，為防止該鋼種邊裂和缺陷情況，在熱軋過程中加熱溫度需控制在1250℃以下，出爐溫度控制在1200℃±10℃。

進一步地，熱軋酸洗退火過程中溫度應控制在1100℃±10℃。

進一步地，根據產品寬度不同，開軋厚度需保證≥3mm，且熱軋后厚度應控制在2-5mm之間。

進一步地，，冷軋過程總壓下率應盡量控制在≥80％，單道次壓下率應控制在60％-80％