本发明专利技术公开了一种高强高韧不锈钢材料及其制备方法，以重量百分比计，包括C：≤0.05%、Si：≤1.0%、Mn：≤1.0%、Cr：12.25%~13.25%、Ni：7.5%‑8.5%、Mo：2.0%~2.5%、Al：0.9%~1.35%、余量为Fe；其制备方法包括以下步骤：1、真空感应炉炉熔炼；2、可控气氛电渣炉重熔；3、锻造；4、热处理。通过本发明专利技术生产所述高强高韧不锈钢材料，其具有除高的强度外，尚具有优良的断裂韧性，良好的横向力学性能：室温（25℃）其力学性能为：室温拉伸试验，抗拉强度Rm≥1520Mpa；屈服强度RP0.2≥1410N/mm2；伸长率A≥10％；断面收缩率Z≥45％；纵向冲击功AKU2≥95J；横向冲击功AKU2≥56J，并且N含量控制在≤20ppm，使材料具有优良的冲击韧性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种不锈钢材料及其制备方法，具体为一种高强高韧不锈钢材料及其制备方法，属于合金材料应用
技术介绍
不锈钢是不锈耐酸钢的简称，耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢；而将耐化学腐蚀介质（酸、碱、盐等化学浸蚀）腐蚀的钢种称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异而使他们的耐蚀性不同，普通不锈钢一般不耐化学介质腐蚀，而耐酸钢则一般均具有不锈性，不锈钢合金对于发展航空、航天工业起着重要作用。而目前的不锈钢材料制备方法制取的材料强度低，没有良好的断裂韧性，并且材料的横向力学性能和耐应力腐蚀性能低，在使用过程中，材料的抗拉强度小于1520Mpa；屈服强度也小于1410N/mm2；伸长率小于10％；断面收缩率小于45％；纵向冲击功小于95J；横向冲击功小于56J，材料中的氮含量大于20ppm，使材料的使用寿命短。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高强高韧不锈钢材料及其制备方法，满足在复杂工作环境下的使用要求。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的，一种高强高韧不锈钢材料及其制备方法，以重量百分比计，包括C：≤0.05%、Si：≤1.0%、Mn：≤1.0%、Cr：12.25%~13.25%、Ni：7.5%-8.5%、Mo：2.0%~2.5%、Al：0.9%~1.35%、余量为Fe；其制备方法步骤如下：步骤A、按组分比例称量原料，然后置于真空感应炉中进行熔炼，熔炼温度1530~1580℃，在熔炼过程中调节各元素的含量，使其重量比符合设计要求，在熔炼后期，降低功率，待熔池表面结壳后加入Al锭，待成分均匀后将溶液浇注成自耗电极；步骤B、将步骤A中所得的自耗电极进行重熔精炼，重熔成电渣锭；步骤C、将步骤B中所得的电渣锭加热至1170~1200℃，保温2~3小时，用压机锻制成坯料；步骤D、将步骤C所得的坯料加热至1140~1160℃，保温1.5~2小时，用十字交叉法锻造成所需型材并空冷至室温；步骤E、将步骤D所得的型材进行热处理，其步骤如下：（a）固溶：将所得型材加热至930±5℃，保温一定的时间，出炉水冷至室温（25±5℃），出水后装入0℃的冰水中进行冷处理5~8小时；（b）时效：将冷处理后的型材加热至510~620℃，保温一定时间，出炉空冷至室温，制得所需材料。优选的，所述步骤B在可控气氛电渣炉中进行。优选的，步骤C中所述压机为液压力快锻机。优选的，步骤D中的锻造在四吨电液锤上进行锻造。优选的，步骤E中的固溶时，所述保温时间为型材的有效厚度乘以0.7所得分钟数。优选的，步骤E中的时效时，所述保温时间为型材的有效厚度乘以2再加120所得分钟数。优选的，所述杂质为：以重量百分比％计，P≤0.01%、S≤0.008%、N≤0.01%，制备过程中N含量控制在≤20ppm。本专利技术的有益效果是：该种高强高韧不锈钢材料及其制备方法制备的不锈钢材料组织均匀，通过本专利技术生产所述高强高韧不锈钢材料，其具有除高的强度外，尚具有优良的断裂韧性，良好的横向力学性能：室温（25℃）其力学性能为：室温拉伸试验，抗拉强度Rm ≥1520Mpa；屈服强度RP0.2 ≥1410N/mm2；伸长率A≥10％；断面收缩率Z≥45％；纵向冲击功AKU2≥95J；横向冲击功AKU2≥56J，并且N含量控制在≤20ppm，使材料具有优良的冲击韧性，有良好的经济效益和社会效益，适合推广使用。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种高强高韧不锈钢材料及其制备方法，以重量百分比计，包括C：≤0.05%、Si：≤1.0%、Mn：≤1.0%、Cr：12.25%~13.25%、Ni：7.5%-8.5%、Mo：2.0%~2.5%、Al：0.9%~1.35%、余量为Fe：P≤0.01%、S≤0.008%、N≤0.01%；其制备方法步骤如下：步骤A、按组分比例称量原料，然后置于真空感应炉中进行熔炼，熔炼温度1530~1580℃，在熔炼过程中调节各元素的含量，使其重量比符合设计要求，在熔炼后期，降低功率，待熔池表面结壳后加入Al锭，待成分均匀后将溶液浇注成自耗电极；步骤B、将步骤A中所得的自耗电极进行重熔精炼，重熔成电渣锭；步骤C、将步骤B中所得的电渣锭加热至1170~1200℃，保温2~3小时，用压机锻制成坯料；步骤D、将步骤C所得的坯料加热至1140~1160℃，保温1.5~2小时，用十字交叉法锻造成所需型材并空冷至室温；步骤E、将步骤D所得的型材进行热处理，其步骤如下：（a）固溶：将所得型材加热至930±5℃，保温一定的时间，出炉水冷至室温（25±5℃），出水后装入0℃的冰水中进行冷处理5~8小时；（b）时效：将冷处理后的型材加热至510~620℃，保温一定时间，出炉空冷至室温，制得所需材料，制备过程中N含量控制在≤20ppm。实施例一：步骤A、按组分比例称量原料，然后置于真空感应炉中进行熔炼，熔炼温度1530~1580℃，在熔炼过程中调节各元素的含量，使其重量比符合设计要求，在熔炼后期，降低功率，待熔池表面结壳后加入Al锭，待成分均匀后将溶液浇注成自耗电极；步骤B、将步骤A中所得的自耗电极在可控气氛电渣炉中进行重熔精炼，重熔成电渣锭；步骤C、将步骤B中所得的电渣锭加热至1170~1200℃，保温2小时，用液压力快锻机锻制成坯料；步骤D、将步骤C所得的坯料加热至1140~1160℃，保温1.5小时，用十字交叉法在四吨电液锤上进行锻造成所需型材并空冷至室温；步骤E、将步骤D所得的型材进行热处理，其步骤如下：（a）固溶：将所得型材加热至930±5℃，保温时间为型材的有效厚度乘以0.7所得分钟数，出炉水冷至室温（25±5℃），出水后装入0℃的冰水中进行冷处理5小时；（b）时效：将冷处理后的型材加热至510~620℃，保温时间为型材的有效厚度乘以2再加120所得分钟数，出炉空冷至室温，制得所需材料。实施例二：步骤A、按组分比例称量原料，然后置于真空感应炉中进行熔炼，熔炼温度1530~1580℃，在熔炼过程中调节各元素的含量，使其重量比符合设计要求，在熔炼后期，降低功率，待熔池表面结壳后加入Al锭，待成分均匀后将溶液浇注成自耗电极；步骤B、将步骤A中所得的自耗电极在可控气氛电渣炉中进行重熔精炼，重熔成电渣锭；步骤C、将步骤B中所得的电渣锭加热至1170~1200℃，保温3小时，用液压力快锻机锻制成坯料；步骤D、将步骤C所得的坯料加热至1140~1160℃，保温2小时，用十字交叉法在四吨电液锤上进行锻造成所需型材并空冷至室温；步骤E、将步骤D所得的型材进行热处理，其步骤如下：（a）固溶：将所得型材加热至930±5℃，保温时间为型材的有效厚度乘以0.7所得分钟数，出炉水冷至室温（25±5℃），出水后装入0℃的冰水中进行冷处理8小时；（b）时效：将冷处理后的型材加热至510~620℃，保温时间为型材的有效厚度乘以2再加120所得分钟数，出炉空冷至室温，制得所需材料。实施例三：步骤A、按组分比例称量原料本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高强高韧不锈钢材料及其制备方法，其特征在于，以重量百分比计，包括C：≤0.05%、Si：≤1.0%、Mn：≤1.0%、Cr：12.25%~13.25%、Ni：7.5%‑8.5%、Mo：2.0%~2.5%、Al：0.9%~1.35%、余量为Fe；其制备方法步骤如下：步骤A、按组分比例称量原料，然后置于真空感应炉中进行熔炼，熔炼温度1530~1580℃，在熔炼过程中调节各元素的含量，使其重量比符合设计要求，在熔炼后期，降低功率，待熔池表面结壳后加入Al锭，待成分均匀后将溶液浇注成自耗电极；步骤B、将步骤A中所得的自耗电极进行重熔精炼，重熔成电渣锭；步骤C、将步骤B中所得的电渣锭加热至1170~1200℃，保温2~3小时，用压机锻制成坯料；步骤D、将步骤C所得的坯料加热至1140~1160℃，保温1.5~2小时，用十字交叉法锻造成所需型材并空冷至室温；步骤E、将步骤D所得的型材进行热处理，其步骤如下：（a）固溶：将所得型材加热至930±5℃，保温一定的时间，出炉水冷至室温，出水后装入0℃的冰水中进行冷处理5~8小时；（b）时效：将冷处理后的型材加热至510~620℃，保温一定时间，出炉空冷至室温，制得所需材料。...
【技术特征摘要】
1.一种高强高韧不锈钢材料及其制备方法，其特征在于，以重量百分比计，包括C：≤0.05%、Si：≤1.0%、Mn：≤1.0%、Cr：12.25%~13.25%、Ni：7.5%-8.5%、Mo：2.0%~2.5%、Al：0.9%~1.35%、余量为Fe；其制备方法步骤如下：步骤A、按组分比例称量原料，然后置于真空感应炉中进行熔炼，熔炼温度1530~1580℃，在熔炼过程中调节各元素的含量，使其重量比符合设计要求，在熔炼后期，降低功率，待熔池表面结壳后加入Al锭，待成分均匀后将溶液浇注成自耗电极；步骤B、将步骤A中所得的自耗电极进行重熔精炼，重熔成电渣锭；步骤C、将步骤B中所得的电渣锭加热至1170~1200℃，保温2~3小时，用压机锻制成坯料；步骤D、将步骤C所得的坯料加热至1140~1160℃，保温1.5~2小时，用十字交叉法锻造成所需型材并空冷至室温；步骤E、将步骤D所得的型材进行热处理，其步骤如下：（a）固溶：将所得型材加热至930±5℃，保温一定的时间，出炉水冷至室温，出水后装入0℃的冰水中进行冷...
【专利技术属性】
技术研发人员：李建，雷德江，黄志永，刘永新，丁勇，张华国，
申请(专利权)人：四川六合锻造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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