奥氏体系不锈钢板和其制造方法技术

本发明专利技术提供应变速率1000/s下的10％流动应力与应变速率0.1/s下的均匀伸长率之积为450MPa以上、实现了高应变速率下的高强度化和低应变速率下的韧性提高的奥氏体系不锈钢板。一种奥氏体系不锈钢板，其中，以质量％计，C：0.02～0.30％、Cr：10.0～25.0％、Ni：3.5～10.0％、Si：0～3.0％、Mn：0.5％～5.0％、N：0.10～0.40％、Mo：0～3.0％、Cu：0～3.0％、Ti：0～0.10％、Nb：0～0.50％、V：0～1.0％，C+3×N：0.4％以上，余量由Fe和杂质组成，由(1)式规定的Md30值为0℃以上且50℃以下，Cr碳化物和Cr氮化物的体积率为1％以下，并且母相的平均晶体粒径为10μm以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及奥氏体系不锈钢板和其制造方法，具体而言，涉及例如适合作为汽车、电车等的结构构件使用的、兼顾了碰撞相应的高应变速率区域中的强度和压制成型相应的低应变速率区域中的韧性的奥氏体系不锈钢板和其制造方法。
技术介绍
近年来，作为对环境问题的应对，期望汽车、铁道等的燃油经济性提高，作为其解决对策，车体的轻量化是非常有效的。进而，对于车体的轻量化，形成占重量的大部分的结构构件的原材料的轻量化、具体而言原材料的薄壁化是有效的。然而，原材料的薄壁化使刚性、碰撞时的冲击吸收能力降低。因此，近年来，特别是推出将高强度原材料应用于结构构件。例如，汽车的前纵梁等需要在不发生较大变形的情况下吸收冲击能量。作为这样的较小应变区域中的冲击吸收能力的指标，考虑碰撞相应的应变速率1000/s下的10％流动应力是合适的。另外，作为压制成型性的指标，考虑适用压制相应的应变速率0.1/s下的均匀伸长率是合适的。即，可以说应变速率1000/s下的10％流动应力和应变速率0.1/s下的均匀伸长率优异的材料作为结构构件是合适的。具体而言，期望应变速率1000/s下的10％流动应力与应变速率0.1/s下的均匀伸长率之积变为450MPa以上的冲击吸收能力和压制成型性中的任一者、或两者极其优异的材料。专利文献1中公开了如下专利技术：大量添加Mn，不会在变形时引起加工诱发马氏体相变、由于奥氏体的孪晶变形而提高强度的奥氏体系不锈钢。然而，该专利技术的奥氏体系不锈钢中，完全不引起加工诱发马氏体相变，因此存在所得强度和伸长率的均衡性不充分的情况。具体而言，专利文献1中，作为实施例，记载了动态拉伸试验中的10％流动应力和静态拉伸试验中的断裂伸长率，二者之积均停留在小于400MPa。专利文献2中公开了低Ni型的汽车结构构件用奥氏体系不锈钢的专利技术。然而，该发明的奥氏体系不锈钢的晶体粒径粗大至数10μm，因此，作为汽车结构构件进行成型时，大多在弯曲加工部的表面产生龟裂，作为结构构件的特性是不充分的。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009-30128号公报专利文献2：日本特开2010-196103号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题为了实现结构构件进一步的轻量化、设计自由度的提高，目前对原材料也要求高应变速率下的高强度化和低应变速率下的韧性提高。因此，即使为由专利文献1、2所公开的奥氏体系不锈钢，有时也无法充分满足最新的制品所要求的性能。用于解决问题的方案本专利技术人等在兼顾一般作为相反的特性的高强度和高韧性的情况下，研究了钢的各种高强度化的手法，结果发现：通过在各种高强度化的手法中，有效运用(a)基于固溶C、固溶N的强化、(b)基于变形时的相变诱发塑性(TRIP效果)的强化和(c)基于晶粒微细化的强化，从而可以兼顾高应变速率下的高强度和低应变速率下的高韧性，从而完成了本专利技术。本专利技术如以下所述。[1]一种奥氏体系不锈钢板，其中，以质量％计，C：0.02～0.30％、Cr：10.0～25.0％、Ni：3.5～10.0％、Si：0～3.0％、Mn：0.5％～5.0％、N：0.10～0.40％、Mo：0～3.0％、Cu：0～3.0％、Ti：0～0.10％、Nb：0～0.50％、V：0～1.0％，C+3×N：0.4％以上，余量由Fe和杂质组成，由下述(1)式规定的Md30值为0℃以上且50℃以下，Cr碳化物和Cr氮化物的体积率为1％以下，并且母相的平均晶体粒径为10μm以下。Md30值(℃)＝497·462(％C+％N)-9.2(％Si)-8.1(％Mn)-13.7(％Cr)-20(％Ni+％Cu)-18.5(％Mo)···(1)[2]根据[1]所述的奥氏体系不锈钢板，其中，以质量％计，含有Mo：0.4～3.0％、Cu：0.4～3.0％中的至少1种。[3]根据[1]或[2]所述的奥氏体系不锈钢板，其中，以质量％计，含有选自由Ti：0.01～0.10％、Nb：0.02～0.50％、V：0.02～1.0％组成的组中的1种或2种以上。[4]根据[1]～[3]中的任一项所述的奥氏体系不锈钢板，其中，应变速率1000/s下的10％流动应力与应变速率0.1/s下的均匀伸长率之积为450MPa以上。[5]一种奥氏体系不锈钢板的制造方法，对不锈钢原材料实施热轧，然后对所得热轧钢板以满足下述(2)式的退火温度T(℃)和退火时间t(sec)实施热轧板退火，所述不锈钢原材料以质量％计，C：0.02～0.30％、Cr：10.0～25.0％、Ni：3.5～10.0％、Si：0～3.0％、Mn：0.5％～5.0％、N：0.10～0.40％、Mo：0～3.0％、Cu：0～3.0％、Ti：0～0.10％、Nb：0～0.50％、V：0～1.0％，C+3×N：0.4％以上，余量由Fe和杂质组成。t×exp(-25007/(T+273))＞9.36991×10-6···(2)专利技术的效果本专利技术的奥氏体系不锈钢板的应变速率1000/s下的10％流动应力与应变速率0.1/s下的均匀伸长率之积为450MPa以上，与现有钢相比可以大幅提高冲击吸收能力和压制成型性中的任一者或两者，可以实现高应变速率下的高强度化和低应变速率下的韧性提高。附图说明图1为示出(2)式的图。图2为示出利用EPMA射线分析的热轧退火板的分析结果的图，图2的(a)示出钢板3的分析结果，图2的(b)示出钢板43的分析结果，图2的(c)示出钢板44的分析结果。具体实施方式对本专利技术的奥氏体系不锈钢板的化学组成、金相组织和制造方法进行说明。需要说明的是，本说明书中，只要没有特别限定，则关于化学组成的“％”表示“质量％”。1.化学组成(C：0.02～0.30％)C为固溶强化元素，大大有利于高应变速率下的高强度化。基于C的固溶强化为有效运用了短程障碍物(Short-rangeobstacles)的强化，强化的应变速率依赖性大。因此，与基于合金元素的固溶强化、基于位错的强化、基于析出物的其他强化相比，低应变速率下的韧性的劣化小，对于作为本专利技术的目的的高应变速率下的高强度化和低应变速率下的韧性的兼顾是极有效的。因此，将C含量设为0.02％以上。但是，C含量为过量时，在制造过程中生成粗大的碳化物，强度和韧性的均衡性劣化，因此，将C含量设为0.30％以下。C含量优选为0.04％以上且0.30％以下、进一步优选为0.06％以上且0.30％以下。(Cr：10.0～25.0％)Cr为不锈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种奥氏体系不锈钢板，其中，以质量％计，C：0.02～0.30％、Cr：10.0～25.0％、Ni：3.5～10.0％、Si：0～3.0％、Mn：0.5％～5.0％、N：0.10～0.40％、Mo：0～3.0％、Cu：0～3.0％、Ti：0～0.10％、Nb：0～0.50％、V：0～1.0％，C+3×N：0.4％以上，余量由Fe和杂质组成，由下述(1)式规定的Md30值为0℃以上且50℃以下，Cr碳化物和Cr氮化物的体积率为1％以下，并且母相的平均晶体粒径为10μm以下，Md30值(℃)＝497‑462(％C+％N)‑9.2(％Si)‑8.1(％Mn)‑13.7(％Cr)‑20(％Ni+％Cu)‑18.5(％Mo)          ···(1)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种奥氏体系不锈钢板，其中，以质量％计，C：0.02～0.30％、Cr：10.0～25.0％、Ni：
3.5～10.0％、Si：0～3.0％、Mn：0.5％～5.0％、N：0.10～0.40％、Mo：0～3.0％、Cu：0～
3.0％、Ti：0～0.10％、Nb：0～0.50％、V：0～1.0％，C+3×N：0.4％以上，余量由Fe和杂质组
成，由下述(1)式规定的Md30值为0℃以上且50℃以下，Cr碳化物和Cr氮化物的体积率为1％
以下，并且母相的平均晶体粒径为10μm以下，
Md30值(℃)＝497-462(％C+％N)-9.2(％Si)-8.1(％Mn)-13.7(％Cr)-20(％Ni+％Cu)-
18.5(％Mo)···(1)。
2.根据权利要求1所述的奥氏体系不锈钢板，其中，以质量％计，含有Si：0.1～3.0％、
Mo：0.4～3.0％、Cu：0.4～3.0％中的至少1种。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的奥氏体系不锈钢板，其中，以质量％...

【专利技术属性】
技术研发人员：泽田正美，安达和彦，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP