奥氏体系不锈钢板及使用其的高弹性极限非磁性钢材的制造方法技术

技术编号:12283387 阅读:110 留言:0更新日期:2015-11-05 23:55
本发明专利技术提供一种用于获得弹性极限应力高、韧性优异的高强度非磁性奥氏体系不锈钢材的原料钢板。奥氏体系不锈钢板以质量%计,含有C:0.12%以下、Si:0.30~3.00%、Mn:2.0~9.0%、Ni:7.0~15.0%、Cr:11.0~20.0%、N:0.30%以下,还含有Mo:3.0%以下、V:1.0%以下、Nb:1.0%以下、Ti:1.0%以下、B:0.010%以下的1种以上,余部由Fe及不可避免的杂质构成,且具有Ni当量的值为19.0以上的成分组成,将奥氏体平均结晶粒径设为d(μm)时,d-1/2为0.40以上,具有赋予等效应变0.50以上的冷加工后的导磁率μ为1.0100以下的性质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及适于利用磁性发挥功能的各种设备、装置所使用的零件用的、即使实 施严酷的加工也能维持非磁性的奥氏体系不诱钢板、及原料中使用了该奥氏体系不诱钢板 的初性优异的高弹性极限非磁性不诱钢材的制造方法。
技术介绍
WSUS304为代表的奥氏体系不诱钢具有良好的耐腐蚀性,在退火状态下呈现非 磁性的奥氏体组织,所W作为非磁性钢被用于各种设备、装置。 但是,由于根据用途而要求强度,因此需要在实施冷加工而使其加工硬化的状态 下使用。在SUS304的情况下,由于奥氏体相准稳定,所W冷加工中诱发马氏体的生成使 其带上磁性,不能作为非磁性钢使用。作为高强度用非磁性钢,有时还使用N含量高的 SUS304N,但该钢冷加工后的非磁性维持也不充分。 因此,高强度非磁性用途中一般使用奥氏体相更稳定的SUS316系的钢种。该钢种 含有大量Mo。但是,虽然Mo对于耐腐蚀性发挥优异的效果,但对于强度、非磁性的贡献度 低。在重视高强度的用途时,即使是SUS316系钢种,有时也难W维持非磁性。 近年来,因电子学领域的快速发展,作为各种设备、装置使用的零件,呈现非磁性 和高弹性极限的钢板原料的需求日益提高。运种钢板原料一般是对调质社制材料实施冲孔 加工、弯曲加工成形为零件形状后,通过时效处理而谋求高强度化。因此,如果考虑大量生 产中的生产性,则要求如下的材料:在调质社制材料阶段软质且冲孔加工、弯曲加工的模具 负担小,通过之后的时效处理可W硬质化、高强度化,并且可W赋予高的弹性极限。 专利文献1中,作为仅利用了加工硬化的非磁性钢高强度钢,公开了一种非磁性 不诱钢,其即使实施严酷的加工,也维持非磁性,且强度、耐腐蚀性优异。专利文献2中公开 了一种弹黃特性优异的非磁性不诱钢板。专利文献3中公开了一种沉淀硬化型的高强度非 磁性不诱钢。 现有技术文献 阳00引专利文献 专利文献1:日本特开昭61-261463号公报 专利文献2:日本特公平6-4905号公报 专利文献3:日本特开平5-98391号公报
技术实现思路
[001引专利技术要解决的课题但是,即使对专利文献1的钢板实施通常的调质社制及时效处理,也不一定能得 到足够满意的时效硬化特性。另外,专利文献2的钢板虽然在调质社制后通过进行时效处 理得到了优异的弹黃特性,但在该技术中,调质社制中的硬质化大,另外,对于时效硬化特 性也没有足够满意的水平。专利文献3的钢板因调质社制产生的硬质化过甚,所W加工性 差,不适于实施冲孔加工、弯曲加工而制造的零件用。加工硬化型的不诱钢是将利用固溶处理调整为30ym左右的结晶粒径的奥氏体 相通过冷社等的加工应变而高强度化的不诱钢。但是,一部分奥氏体相结晶旋转为特定方 向而形成集合组织,到达稳定方位的结晶粒即使赋予运W上的变形,也难W引起结晶旋转。 因此,在奥氏体相的一部分残留加工应变的导入少的结晶粒。混杂许多加工应变的导入少 的奥氏体结晶粒的集合组织中,在之后的时效处理中难W得到高的弹性极限应力。在W往所公开的技术的合金成分设计和利用高加工应变的导入及时效处理的高 强度化方法中,不易将弹性极限应力提高到作为弹黃(八本)材料可W充分满意的水平。如 果只是简单地使弹性极限应力上升,则可通过增大调质压延率来一定程度地进行应对。但 是,调质压延率增大会导致硬质化,妨碍加工性。本专利技术是为了解决运种问题而提出的,其目的在于,提供一种即使实施严酷的加 工也可W维持非磁性,且通过时效处理能够显著提高弹性极限应力的奥氏体系不诱钢板。 另外,提供一种在原料中使用该奥氏体系不诱钢板而得到具有高强度、高弹性极限、高初性 的非磁性钢材的方法。 用于解决课题的技术方案 上述目的通过W下的奥氏体系不诱钢板而实现:一种奥氏体系不诱钢板,W质 量%计,含有C:0. 12%W下,更优选 0. 02%~0. 09%,Si:0. 30%~3. 00%,Mn:2. 0%~ 9. 0%,Ni:7. 0%~15. 0%,更优选 7. 0%~14. 0%,Cr ~20. 0%,更优选 16. 0%~ 20.0%,N:0.30%W下,更优选0.02%~0.30%,另外,根据需要含有Mo:3.0%W下,V: 1. 0%W下,Nb:1. 0%W下,Ti:1. 0%W下,B:0. 010%W下的1种W上,余部由化及不可避 免的杂质构成,且具有用下述(1)式或(3)式定义的Ni当量的值为19. 0W上的成分组成, 在将奥氏体平均结晶粒径设为d(ym)时,cri/2(ynri/2)为0.40W上,具有赋予等效应变 0. 50W上的冷加工后的导磁率y为1. 0100W下的性质。 Ni当量=Ni+0. 6Mn+9. 69(C+N)+0. 18Cr- 0.llSi2 …(1) Ni当量=Ni+0. 6Mn+9. 69(C+N)+0. 18Cr- 0.llSi2+〇. 6Mo巧.3(V+NbWU…(3) 在此,含有齡、¥、佩、1'1、6-种^上的情况适用(3)式,除此^外适用(1)式。在 运些式的元素符号的部位代入用质量%表示的该元素的含量的值。 奥氏体平均结晶粒径d是将在与板厚方向垂直的截面(即将板面抛光了的面,W 下称为"ND面")观察到的各个奥氏体结晶粒的当量圆直径进行平均后的值。 上述本专利技术的钢板是特定了的赋予加工前的钢板、即加工用钢板。在此所说的加 工是冷社、拉丝加工、弯曲加工等冷加工。在该加工后实施时效处理,成为高弹性钢材。时效 处理不仅可W在连续加工线上进行,而且可W在加工成各种零件后,通过间歇处理来进行。 等效应变(equivalentstrain)表示在多轴应力状态下给予的应变相当于在单轴 应力状态下多少的应变量。在将主应变设为^1、e2、e3时,等效应变ee-般用下述巧) 式来表示。 阳02引 ee= …巧) 社制加工时的等效应变可W用下述化)式表示。 阳0八] ee= (2/3I/2)Xln(h〇Ai)…巧) 阳02引在此,h。为社制前的板厚(mm),h1为社制后的板厚(mm)。 另外,在本专利技术中,作为高弹性极限非磁性不诱钢材的制造方法的一个方式,公开 了一种制造方法,即,对上述不诱钢板实施压延率40%W上(例如40~80% )的冷社后, 在时效溫度300°C~600°C且满足下述(4)式的条件下实施时效处理。 13000 <T(logt巧0) < 16500 …(4) 其中,T为用绝对溫度表示的时效溫度化),t为时效时间化)。在将时效处理前的钢板的社制方向的弹性极限应力设为0。.。1 (N/mm2)、将时效 处理后的钢板的社制方向的弹性极限应力设为〇。.。1 (N/mm2)时,时效前后的弹性极限应 力〇。.。1的增加量A0。。1用下述似式来表示。 阳03引 A0n。1= 0nM山-0n。1…似 上述本专利技术的奥氏体系不诱钢板的情况,在按照上述时效条件时,A〇。。1为 150N/mm2W上。弹性极限应力0。.。1是产生0.01%的永久应变时的应力,可W根据通过拉 伸试验所测定的应力一应变曲线,利用补偿法(才7化ッh法)求出。[00对专利技术效果 根据本专利技术,能够提供一种作为各种设备、装置所使用的零件用,即使实施严酷的 加工也能维持非磁性的奥氏体系不诱钢板。该钢板不必含有价格贵的Mo本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种奥氏体系不锈钢板,以质量%计,含有C:0.12%以下、Si:0.30%~3.00%、Mn:2.0%~9.0%、Ni:7.0%~15.0%、Cr:11.0%~20.0%、N:0.30%以下,余部由Fe及不可避免的杂质构成,且具有用下述(1)式定义的Ni当量的值为19.0以上的成分组成,在将奥氏体平均结晶粒径设为d(μm)时,d-1/2(μm-1/2)为0.40以上,具有赋予等效应变0.50以上的冷加工后的导磁率μ为1.0100以下的性质,Ni当量=Ni+0.6Mn+9.69(C+N)+0.18Cr-0.11Si2…(1)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:松林弘泰中村定幸广田龙二
申请(专利权)人:日新制钢株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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