一种超硬态奥氏体不锈钢及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种超硬态奥氏体不锈钢及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 目前，硬态钢的生产方法主要有两类：一类是用常规的304钢或301钢进行不同道 次即不同冷轧压下量的变形，得到不同硬度等级的硬态钢带，常规304和301不锈钢的化学 成分见表1 ;另一类是通过Mn、N合金代替贵重金属Ni，进行不同压下量的冷轧，得到不同硬 度等级的无磁硬态钢。但，所有现有硬态钢的硬度HV都小于550。
[0003] 由于硬态钢主要应用于精密电子和精密机械等行业，对疲劳寿命的要求日益提 高。因为疲劳极限和硬度正相关，硬度的提高使疲劳性能提高。因此，硬态钢用户对HV大 于550超硬态钢不锈钢的需求逐渐增多。
[0004] 中国专利CN101234395A中当HV达到550时，乳制压下量已达70%，基本接近轧制 工艺压下量的极限，即使再进一步增大压下量，硬度的升高也很有限，而且带钢的板型不易 控制，还会造成带钢有比较严重的各向异性，特别是在压缩变形中纵向的屈服强度远低于 横向屈服强度，严重的各向异性导致加工变形中产生缺陷。另一方面，60%以上的冷轧压下 量超出了材料变形极限，也会产生一些表面质量问题（如图1所示），影响使用。
[0005] 为此，亟需开发一种加工硬化速率较快即较小的冷轧压下量即可实现硬度HV大 于550,且具有较好各向同性的超级硬态不锈钢。
[0006]表 1 单位：wt，％
【主权项】
1. 一种超硬态奥氏体不锈钢，其化学成分质量百分比为：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%，其余为Fe和不可避免的杂质，且上述元素同时需 满足如下关系：Md30 温度为 30 ~60°C，Md30 = 413-9. 5Ni-13. 7Cr-8.lMn-9. 2Si-18. 5M〇-426 (C+N)〇
2. 根据权利要求1所述的超硬态奥氏体不锈钢，其特征在于，所述超硬态奥氏体不锈 钢的硬度HV> 550,压缩变形纵向屈服强度>lOOOMPa，压缩变形横向屈服强度>lOOOMPa。
3. 根据权利要求1所述的超硬态奥氏体不锈钢，其特征在于，所述超硬态奥氏体不锈 钢的显微组织是形变马氏体和加工硬化的奥氏体。
4. 如权利要求1所述的超硬态奥氏体不锈钢的制造方法，包括如下步骤： 1) 冶炼、铸造 按上述权利要求1的成分冶炼，铸造成板坯； 2) 加热 加热炉内残氧量< 2%，板坯的抽钢温度为1205~1235°C，加热时间按1~1. 5min/mm控制； 3) 热轧 粗轧总压下量为80~85%，经精轧后将带钢轧制到目标厚度，整个热轧轧制过程中不 除鳞；乳后经层流冷却水冷却、卷取，卷取温度为650~700°C，卷取后空冷； 4) 固溶处理、抛丸酸洗 固溶处理温度为1050~1150°C，抛丸力度为800~1500kg/min，酸洗温度为45~ 55。。； 5) 冷轧、退火酸洗 冷轧压下量多50% ;冷轧后退火酸洗，退火温度为1080~1120°C，酸洗温度为45~ 55。。； 6) 调质冷轧 调质冷轧压下量为35~45%，分8~9道次完成，每道次的轧制速度< 5m/s，轧制温 度< 30°C; 7) 去应力退火 退火温度为350~400°C，保温时间为6~8h。
5. 根据权利要求4所述的超硬态奥氏体不锈钢的制造方法，其特征在于，所述超硬态 奥氏体不锈钢的硬度HV> 550,压缩变形纵向屈服强度>lOOOMPa，压缩变形横向屈服强度 > 1000MPa〇
6. 根据权利要求4所述的超硬态奥氏体不锈钢的制造方法，其特征在于，所述超硬态 奥氏体不锈钢的显微组织是形变马氏体和加工硬化的奥氏体。
【专利摘要】一种超硬态奥氏体不锈钢及其制造方法，其化学成分质量百分比为：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％，其余为Fe和不可避免的杂质，且需满足：Md30温度为30～60℃。本发明通过控制调质冷轧压下率为35～45％，轧制速率≤5m/s，轧制温度≤30℃，为奥氏体向形变马氏体的转变创造了条件，在相同变形量条件下使材料的硬度大幅提高，当调质冷轧压下率为35％时就实现了硬度HV＞550，并减小了超高硬态钢的各向异性。
【IPC分类】C22C38-44, C21D8-00, C22C38-58
【公开号】CN104711492
【申请号】CN201510125776
【发明人】黄俊霞, 郑涛, 王如萌, 祝方义, 叶晓宁
【申请人】宝钢不锈钢有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年3月20日