一種高強(qiáng)度耐腐蝕的不銹鋼板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)度耐腐蝕的不銹鋼板，按重量份數(shù)由以下成分組成：Ni7.5~8份、Cr18~19份、B0.003~0.005份、C0.03~0.05份、Si0.3~0.5份、Mn0.6~0.8份，稀土元素0.03~0.4份、余量為Fe。本發(fā)明高強(qiáng)度耐腐蝕的不銹鋼板，不僅具有高的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、而且具有高耐腐蝕性能、同時(shí)由于添加了稀土元素，在阻止腐蝕介質(zhì)與不銹鋼的相互作用的同時(shí)增加了不銹鋼板的延展性、消除鋼錠中因氫氣引起的氣泡和減少鋼坯中的裂紋等作用，其晶粒也更加細(xì)化。
【專利說(shuō)明】一種高強(qiáng)度耐腐蝕的不銹鋼板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于不銹鋼【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種高強(qiáng)度耐腐蝕的不銹鋼板。
【背景技術(shù)】
[0002]不銹鋼之所以有優(yōu)良的防銹性和抗腐蝕性，在于不銹鋼表面的Cr易與大氣中的氧生成Cr203的致密鈍態(tài)氧化膜，將大氣中的水氣及氧阻絕在外，保護(hù)基材不繼續(xù)受氧化影響而腐蝕，即使材料本身受到外力或化學(xué)方式破壞表面，Cr203也能迅速再生成。除耐蝕性之外，不銹鋼亦具有耐熱性、耐高溫腐蝕性、高溫強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，另一方面不銹鋼機(jī)械性質(zhì)雖不如碳鋼，但加工硬化現(xiàn)象較碳鋼為高，因此常使用加工硬化來(lái)達(dá)到強(qiáng)度的要求。
[0003]雖然能達(dá)到高強(qiáng)度，但同時(shí)也存在許多不足之處，如:晶粒粗大、低溫韌性差、晶間腐蝕敏感、耐點(diǎn)蝕性能差、加工性能差等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種高強(qiáng)度耐腐蝕的不銹鋼板，該不銹鋼板不僅強(qiáng)度高、而且晶粒細(xì)化、耐腐蝕性能強(qiáng)，加工性能也大大改善。
[0005]技術(shù)方案:為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高強(qiáng)度耐腐蝕的不銹鋼板，按重量份數(shù)由以下成分組成:Ni 7.5~8 份、Cr 18~19份、B 0.003~0.005份、C 0.03~0.05份、Si 0.3~0.5份、Mn 0.6~0.8份，稀土元素0.03~0.4份、余量為Fe。
[0006]為了提高不銹鋼抗拉強(qiáng)度以及屈服強(qiáng)度以及耐腐蝕性能，我們添加了一定范圍值的Cr、N1、B、Mn等元素。
[0007]鉻在不銹鋼中的決定作用:決定不銹鋼性屬的元素只有一種，這就是鉻，每種不銹鋼都含有一定數(shù)量的鉻。鉻之所以成為決定不銹鋼性能的主要元素，根本的原因是向鋼中添加鉻作為合金元素以后，促使其內(nèi)部的矛盾運(yùn)動(dòng)向有利于抵抗腐蝕破壞的方面發(fā)展。這種變化可以從以下方面得到說(shuō)明:①鉻使鐵基固溶體的電極電位提高②鉻吸收鐵的電子使鐵鈍化。鈍化是由于陽(yáng)極反應(yīng)被阻止而引起金屬與合金耐腐蝕性能被提高的現(xiàn)象。構(gòu)成金屬與合金鈍化的理論很多，主要有薄膜論、吸附論及電子排列論。為了改善耐腐蝕性，本發(fā)明中Cr的質(zhì)量份數(shù)必須控制在10份以上，為了配合其他元素的含量以及通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證調(diào)整發(fā)現(xiàn)，Cr質(zhì)量份數(shù)控制在If 19份更優(yōu)。
[0008]鎳作為合金元素在不銹鋼中的作用，在于它使高鉻鋼的組織發(fā)生變化，從而使不銹鋼的耐腐蝕性能及工藝性能獲得某些改善。
[0009]高鉻鐵素體不銹鋼Crl7Mo2Ti鋼中加0.005%硼，可使在沸騰的65%醋酸中的耐腐蝕性能提高。加微量的硼可使奧氏體不銹鋼的熱態(tài)塑性改善。少量的硼由于形成低熔點(diǎn)共晶體，使奧氏體鋼焊接時(shí)產(chǎn)生熱裂紋的傾向增大，但含有較多的硼時(shí)，反而可防止熱裂紋的產(chǎn)生。因?yàn)楫?dāng)含有適量的硼時(shí)，形成奧氏體一硼化物兩相組織，使焊縫的熔點(diǎn)降低。熔池的凝固溫度低于半溶化區(qū)時(shí)，母材在冷卻時(shí)產(chǎn)生的張應(yīng)力，由處于液態(tài).固態(tài)的焊縫金屬承受，此時(shí)是不致引起裂縫的，即使在近縫區(qū)形成了裂紋，也可以為處于液態(tài)一固態(tài)的熔池金屬所填充。含硼的鉻鎳奧氏體不銹鋼在原子能工業(yè)中有著特殊的用途。
[0010]碳是工業(yè)用鋼的主要元素之一，鋼的性能與組織在很大程度上決定于碳在鋼中的含量及其分布的形式，在不銹鋼中碳的影響尤為顯著。碳在不銹鋼中對(duì)組織的影響主要表現(xiàn)在兩方面，一方面碳是穩(wěn)定奧氏體的元素，并且作用的程度很大(約為鎳的30倍)，另一方面由于碳和鉻的親和力很大，與鉻形成-系列復(fù)雜的碳化物。所以，從強(qiáng)度與耐腐燭性能兩方面來(lái)看，碳在不銹鋼中的作用是互相矛盾的。認(rèn)識(shí)了這一影響的規(guī)律，我們就可以從不同的使用要求出發(fā)，選擇不同含碳量的不銹鋼。在不銹鋼高溫應(yīng)用環(huán)境下，較高C含量容易引起不銹鋼的敏化，造成不銹鋼的高溫強(qiáng)度下降，在高溫環(huán)境下，必須保證不銹鋼中的碳含量較低或者添加T1、Nb等元素來(lái)防止晶間腐蝕。[0011]硅是形成鐵素體的元素，在一般不銹鋼中為常存雜質(zhì)元素。
[0012]錳類似于鎳，當(dāng)添加錳或用錳替代鎳時(shí)，都會(huì)提高不銹鋼的強(qiáng)度。
[0013]稀土元素應(yīng)用于不銹鋼，目前主要在于改善工藝性能方面。如向Crl7Ti鋼和Crl7Mo2Ti鋼中加少量的稀土元素，可以消除鋼錠中因氫氣引起的氣泡和減少鋼坯中的裂紋。
[0014]為了增加不銹鋼的變性強(qiáng)度、延遲再結(jié)晶的開始時(shí)間以及使動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的激活能發(fā)生變化，我們?cè)诓讳P鋼中增加了稀土元素，而所述稀土元素為鈰、鑭、鈧和釔中的一種或幾種。
[0015]更為優(yōu)選地，按重量份數(shù)由以下成分組成:Ni 7.7份、Cr 18.5份、B 0.004份、C
0.04份、Si 0.4份、Mn 0.7份，稀土元素0.22份、余量為Fe。
[0016]更為優(yōu)選地，按重量份數(shù)主要由以下成分組成:Ni 7.5份、Cr 19份、B 0.003份、C 0.05份、Si 0.3份、Mn 0.6份，鈰0.4份、余量為Fe。鈰是稀土中豐度最高的元素，由于其對(duì)氧和硫有很強(qiáng)的化學(xué)親合力，故對(duì)鋼材的性能有重要影響。鈰涂層能阻止腐蝕介質(zhì)與不銹鋼的相互作用，阻止陽(yáng)極金屬的溶解、電子的傳輸，增加陰極的極化作用，使不銹鋼得到有效的保護(hù)。
[0017]有益效果:本發(fā)明高強(qiáng)度耐腐蝕的不銹鋼板，不僅具有高的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、而且具有高耐腐蝕性能、同時(shí)由于添加了稀土元素，在阻止腐蝕介質(zhì)與不銹鋼的相互作用的同時(shí)增加了不銹鋼板的延展性、消除鋼錠中因氫氣引起的氣泡和減少鋼坯中的裂紋等作用，其晶粒也更加細(xì)化。
【具體實(shí)施方式】
[0018]根據(jù)下述實(shí)施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實(shí)施例所描述的具體的物料配比僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。
[0019]實(shí)施例1
一種高強(qiáng)度耐腐蝕的不銹鋼板，按重量份數(shù)由以下成分組成:按重量份數(shù)主要由以下原料制成:Ni 7.5 份、Cr 19 份、B 0.003 份、C 0.05 份、Si 0.3 份、Mn 0.6 份，鈰 0.4 份、余
量為Fe。
[0020]實(shí)施例2
一種高強(qiáng)度耐腐蝕的不銹鋼板，按重量份數(shù)由以下成分組成:按重量份數(shù)主要由以下原料制成:Ni 7.7 份、Cr 18.5 份、B 0.004 份、C 0.04 份、Si 0.4 份、Mn 0.7 份，稀土元素
0.22份、余量為Fe。所述稀土元素為鈰、鑭兩種合金組成。
[0021]實(shí)施例3
一種高強(qiáng)度耐腐蝕的不銹鋼板，按重量份數(shù)由以下成分組成=Ni 8份、CrlS份、B
0.005 份、C 0.03 份、Si 0.5 份、Mn0.8 份，鈧 0.03 份、余量為 Fe。
[0022]實(shí)施例4
一種高強(qiáng)度耐腐蝕的不銹鋼板，按重量份數(shù)由以下成分組成:Ni 7.6份、Cr 18份、B
0.003 份、C 0.05 份、Si 0.3 份、Mn 0.6 份，釔 0.03 份、余量為 Fe。
[0023]分別按照實(shí)施例f 4成分的配比進(jìn)行合金化設(shè)計(jì)，將熔融的不銹鋼液進(jìn)行脫氧并調(diào)整上述的每種化學(xué)成分，在熱軋之后再通過(guò)退貨而結(jié)晶，然后進(jìn)行冷軋至1.6_厚的不銹鋼板。
[0024]對(duì)上述施例f 4制成的不銹鋼板與市面上同樣厚度的普通的不銹鋼板進(jìn)行拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度的測(cè)試:
腐蝕性能測(cè)試:在室溫下采用IN H2S04+1N KSCN溶液及除氧的3.5%NaCl溶液進(jìn)行動(dòng)電位極化實(shí)驗(yàn)。在30%的沸騰醋酸溶液中浸泡5次，每次48小時(shí)。
【權(quán)利要求】
1.一種高強(qiáng)度耐腐蝕的不銹鋼板，其特征在于，按重量份數(shù)由以下成分組成:Ni7.5~8 份、Cr 18~19 份、B 0.003~0.005 份、C 0.03~0.05 份、Si 0.3~0.5 份、Mn 0.6~0.8 份，稀土元素0.03~0.4份、余量為Fe。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度耐腐蝕的不銹鋼板，其特征在于，所述稀土元素為鋪、倆、銳和乾中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度耐腐蝕的不銹鋼板，其特征在于，按重量份數(shù)由以下成分組成:Ni 7.7 份、Cr 18.5 份、B 0.004 份、C 0.04 份、Si 0.4 份、Mn 0.7 份，稀土元素0.22份、余量為Fe。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高強(qiáng)度耐腐蝕的不銹鋼板，其特征在于，按重量份數(shù)主要由以下成分組成:Ni 7.5份、Cr 19份、B 0.003份、C 0.05份、Si 0.3份、Mn 0.6份，鈰`0.4份、余量為Fe。
【文檔編號(hào)】C22C38/54GK103540860SQ201310451583
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】宗義正 申請(qǐng)人:泰州永興合金材料科技有限公司