一種超硬態(tài)奧氏體不銹鋼及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種超硬態(tài)奧氏體不銹鋼及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，硬態(tài)鋼的生產(chǎn)方法主要有兩類：一類是用常規(guī)的304鋼或301鋼進(jìn)行不同道 次即不同冷軋壓下量的變形，得到不同硬度等級(jí)的硬態(tài)鋼帶，常規(guī)304和301不銹鋼的化學(xué) 成分見表1 ;另一類是通過Mn、N合金代替貴重金屬Ni，進(jìn)行不同壓下量的冷軋，得到不同硬 度等級(jí)的無磁硬態(tài)鋼。但，所有現(xiàn)有硬態(tài)鋼的硬度HV都小于550。
[0003] 由于硬態(tài)鋼主要應(yīng)用于精密電子和精密機(jī)械等行業(yè)，對疲勞壽命的要求日益提 高。因?yàn)槠跇O限和硬度正相關(guān)，硬度的提高使疲勞性能提高。因此，硬態(tài)鋼用戶對HV大 于550超硬態(tài)鋼不銹鋼的需求逐漸增多。
[0004] 中國專利CN101234395A中當(dāng)HV達(dá)到550時(shí)，乳制壓下量已達(dá)70%，基本接近軋制 工藝壓下量的極限，即使再進(jìn)一步增大壓下量，硬度的升高也很有限，而且?guī)т摰陌逍筒灰?控制，還會(huì)造成帶鋼有比較嚴(yán)重的各向異性，特別是在壓縮變形中縱向的屈服強(qiáng)度遠(yuǎn)低于 橫向屈服強(qiáng)度，嚴(yán)重的各向異性導(dǎo)致加工變形中產(chǎn)生缺陷。另一方面，60%以上的冷軋壓下 量超出了材料變形極限，也會(huì)產(chǎn)生一些表面質(zhì)量問題（如圖1所示），影響使用。
[0005] 為此，亟需開發(fā)一種加工硬化速率較快即較小的冷軋壓下量即可實(shí)現(xiàn)硬度HV大 于550,且具有較好各向同性的超級(jí)硬態(tài)不銹鋼。
[0006]表 1 單位：wt，％
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種超硬態(tài)奧氏體不銹鋼，其化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：c:0. 08~0. 13%，0. 3 <Si < 1. 0%，0? 5 彡Mn< 2. 0%，Cr:16. 5 ~17. 5%，Ni:6. 5 ~7. 5%，N:0? 03 ~0? 08%，M〇 : 0. 5~0. 8%，P彡0. 040%，S彡0. 01%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)，且上述元素同時(shí)需 滿足如下關(guān)系：Md30 溫度為 30 ~60°C，Md30 = 413-9. 5Ni-13. 7Cr-8.lMn-9. 2Si-18. 5M〇-426 (C+N)〇
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超硬態(tài)奧氏體不銹鋼，其特征在于，所述超硬態(tài)奧氏體不銹 鋼的硬度HV> 550,壓縮變形縱向屈服強(qiáng)度>lOOOMPa，壓縮變形橫向屈服強(qiáng)度>lOOOMPa。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超硬態(tài)奧氏體不銹鋼，其特征在于，所述超硬態(tài)奧氏體不銹 鋼的顯微組織是形變馬氏體和加工硬化的奧氏體。
4. 如權(quán)利要求1所述的超硬態(tài)奧氏體不銹鋼的制造方法，包括如下步驟： 1) 冶煉、鑄造 按上述權(quán)利要求1的成分冶煉，鑄造成板坯； 2) 加熱 加熱爐內(nèi)殘氧量< 2%，板坯的抽鋼溫度為1205~1235°C，加熱時(shí)間按1~1. 5min/mm控制； 3) 熱軋 粗軋總壓下量為80~85%，經(jīng)精軋后將帶鋼軋制到目標(biāo)厚度，整個(gè)熱軋軋制過程中不 除鱗；乳后經(jīng)層流冷卻水冷卻、卷取，卷取溫度為650~700°C，卷取后空冷； 4) 固溶處理、拋丸酸洗 固溶處理溫度為1050~1150°C，拋丸力度為800~1500kg/min，酸洗溫度為45~ 55。。； 5) 冷軋、退火酸洗 冷軋壓下量多50% ;冷軋后退火酸洗，退火溫度為1080~1120°C，酸洗溫度為45~ 55。。； 6) 調(diào)質(zhì)冷軋 調(diào)質(zhì)冷軋壓下量為35~45%，分8~9道次完成，每道次的軋制速度< 5m/s，軋制溫 度< 30°C; 7) 去應(yīng)力退火 退火溫度為350~400°C，保溫時(shí)間為6~8h。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的超硬態(tài)奧氏體不銹鋼的制造方法，其特征在于，所述超硬態(tài) 奧氏體不銹鋼的硬度HV> 550,壓縮變形縱向屈服強(qiáng)度>lOOOMPa，壓縮變形橫向屈服強(qiáng)度 > 1000MPa〇
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的超硬態(tài)奧氏體不銹鋼的制造方法，其特征在于，所述超硬態(tài) 奧氏體不銹鋼的顯微組織是形變馬氏體和加工硬化的奧氏體。
【專利摘要】一種超硬態(tài)奧氏體不銹鋼及其制造方法，其化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：C：0.08～0.13％，0.3＜Si＜1.0％，0.5≤Mn＜2.0％，Cr：16.5～17.5％，Ni：6.5～7.5％，N：0.03～0.08％，Mo：0.5～0.8％，P≤0.040％，S≤0.01％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)，且需滿足：Md30溫度為30～60℃。本發(fā)明通過控制調(diào)質(zhì)冷軋壓下率為35～45％，軋制速率≤5m/s，軋制溫度≤30℃，為奧氏體向形變馬氏體的轉(zhuǎn)變創(chuàng)造了條件，在相同變形量條件下使材料的硬度大幅提高，當(dāng)調(diào)質(zhì)冷軋壓下率為35％時(shí)就實(shí)現(xiàn)了硬度HV＞550，并減小了超高硬態(tài)鋼的各向異性。
【IPC分類】C22C38-44, C21D8-00, C22C38-58
【公開號(hào)】CN104711492
【申請?zhí)枴緾N201510125776
【發(fā)明人】黃俊霞, 鄭濤, 王如萌, 祝方義, 葉曉寧
【申請人】寶鋼不銹鋼有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年3月20日