具有优良成形性的铁素体不锈钢板及其生产方法技术

技术编号:1792911 阅读:195 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种铁素体不锈钢板,具有以下组成:最高分别为0.02质量%的C、0.8质量%的Si、1.5质量%的Mn、0.050质量%的P、0.01质量%的S及8.0-35.0质量%的Cr、最高为0.05质量%的N、0.05-0.40质量%的Ti和0.10-0.50质量%的Nb、且(%Ti×%N)的乘积小于0.005。除TiN外颗粒尺寸为0.15μm或更大的沉淀物按5000-50000/mm↑[2]的比例分布在钢基质中。所述钢板的生产方法是:在800℃或更低的终点温度热轧一板坯,在450-1080℃范围对热轧不锈钢板进行退火,对热轧钢板进行冷轧同时伴随至少一个中间退火步骤,其温度在再结晶终点温度-100℃至再结晶终点温度之间,接着在1080℃或更低的温度对冷轧钢板进行最终退火。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铁素体不锈钢板,它可压制成形为一种没有诸如差的圆度和挠曲的预定外形,并可二次成形为一种具有良好热挤性能的最终外形,还涉及其制造方法。
技术介绍
铁素体不锈钢,以SUS430或SUS430LX表示,至今业已用于各种不同领域,例如,耐用生活消费品,这是由于与奥氏体不锈钢(它含有的Ni是一种价格昂贵的元素)相比,它们具有良好的耐蚀性且更为便宜。随着其应用的发展,压制成形一种铁素体不锈钢板为一种产品外形的条件变得越来越严格。举例来说,压制成形的钢板经常进行二次成形以进行孔翻边。随着其应用的发展,强烈需要提供一种新的铁素体不锈钢板,它相对于传统铁素体不锈钢板具有非常优良的可成形性,且可成形为即便在苛刻条件下也没有缺陷的产品外形。 对于铁素体不锈钢板的成形,业已有许多的报导。具有代表性的改进是同时添加Ti和Nb,以稳定作为碳氮化物存在的已经溶解的C和N。而且,JP2000-192199A给出了镁夹杂物(它对于抗起皱是有效的)在含Ti和Nb的铁素体不锈钢中的分布。JP8-26436B给出了添加有Ti和Nb的热轧条件的组合,它们设计成用来改善作为可成形性指数的兰克福特(Lankford)值(r)。 初成形不锈钢板(它将用来成形为最终外形)的形状冻结性和二次成形性,同Lankford值(r)和抗起皱性一样,也是重要的因数。 铁素体不锈钢板相对于奥氏体不锈钢板,通常具有差的可成形性。特别地,它明显降低处于初成形状态的厚度,而且厚度降低是各向异性的。其结果是,当所述铁素体不锈钢板压制成形为圆柱外形时,尺寸精度如圆度随着苛刻的成形条件而变得更差。处于初成形状态的厚度偏量会导致二次可成形性如孔翻边(hole-extruding)的严重退化。 对于铁素体不锈钢板在压制成形状态能够保持高的尺寸精度(例如,圆度、平直度和抗挠曲)以及二次成形性的情形,廉价的铁素体不锈钢板替代昂贵的奥氏体不锈钢板用作部件或元件,从苛刻的成形条件来看,奥氏体是不得已要使用的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种铁素体不锈钢板,通过控制分散在钢基质中沉淀物的颗粒尺寸和分布而改善其尺寸精度和在压制成形状态的二次成形性能。 本专利技术提出了一种新的铁素体不锈钢板,它含有0.02质量%或更低的C、0.8质量%或更低的Si、1.5质量%或更低的Mn、0.050质量%或更低的P、0.01质量%或更低的S、8.0-35.0质量%的Cr、0.05质量%或更低的N、0.05-0.40质量%的Ti、0.10-0.50质量%的Nb、非必要的选自0.5质量%或更低的Ni、3.0质量%或更低的Mo、2.0质量%或更低的Cu、0.3质量%或更低的V、0.3质量%或更低的Zr、0.3质量%或更低的Al和0.0100质量%或更低的B中的一种或多种、和除了不可避免杂质外余量为Fe,且(%Ti×%N)的乘积小于0.005。其金相结构定义为除TiN外颗粒尺寸为0.15μm或更大的沉淀物按5000-50000/mm2的比例进行分布。 所述铁素体不锈钢板是按下述方法制造的 将一种具有预定组成的熔融钢铁浇铸为一个板坯。将所述板坯在800℃或更低的终点温度热轧为钢板,并在450-1080℃进行退火。退火后的热轧钢板进行酸洗,并进行冷轧,同时伴随有至少一个中间退火步骤,其温度范围在(再结晶终点温度-100℃)至(再结晶终点温度)之间。所述冷轧钢板最后在1080℃或更低的温度下进行最终退火。 所述热轧钢板可进行装箱退火,持续一小时或更短的预定时间。所述中间退火和所述最终退火,可在连续退火炉中进行,持续一分钟或更短时间。 附图说明 图1是用来解释一种由多层压机圆柱地形成的钢板圆度的示意图。 具体实施例方式 为了改善尺寸精度(例如,圆度、平直度和挠曲),本专利技术人已经从不同的方面对铁素体不锈钢板的制造条件进行了研究和检查,已经发现压制成形钢板的圆度和二次成形性相当程度地受退火状态中TiN和其它沉淀物的形状和分布的影响。基于这些发现,专利技术人推测通过适当地控制所述沉淀物的形状和分布,一些目标性能可以赋加到铁素体不锈钢板之上。形成所述沉淀物为适合于此目的的形状和分布,可通过向铁素体不锈钢中以大于稳定C和N作为碳氮化物计量比的数值添加Ti和Nb、并使所述铁素体不锈钢进行最佳热机械处理而实现。 沉淀物的形状和分布对压制成形性和尺寸精度的影响,解释如下 由于Ti和Nb的加入,铁素体不锈钢中的C和N,主要是以碳氮化物形式沉淀的。除了TiN外所述沉淀的碳氮化物,在从退火热轧钢板经过冷轧至最终退火的制造过程中,大部分都重新形成为非常精细的颗粒。该精细颗粒能够允许具有某一取向无阻塞作用的再结晶细粒占优势地生长,当所制造的钢板在退火进行再结晶时,就会形成各向异性的细粒混合结构。这种各向异性引起在初成形钢板过程中沿着某一方向的应变集中,从而使得所述钢板的压制成形性和尺寸精度变差。 在再结晶退火过程中的阻塞作用(pinning action),根据具有颗粒尺寸大于某一数值的沉淀物的分布,是可以预计的。这种阻塞作用会抑制定向的细粒生长或生长为粗细粒,这样就可改善压制成形的钢板的各向异性和尺寸精度。这种阻塞作用对压制成形性和尺寸精度的影响,可由除TiN外颗粒尺寸为0.15μm或更大的沉淀物按5000-50000/mm2的比例进行分布而表明,它将在随后的实施例中得到确认。 在所述沉淀物中,TiN对于压制成形性和尺寸精度是不利的。事实上,含有(%Ti×%N)的乘积大于0.005的钢板,在压制成形状态时会破裂。在这些破裂的超始点,可以观察到粗的TiN颗粒(它们已经生长为立方形状)。观察结果表明,在压制成形过程中应变集中在立方顶点并引起微裂。在所述TiN颗粒周围的应变集中和形成微裂,也不利于二次成形步骤中的孔翻边。 本专利技术的铁素体不锈钢板含有预定比例的合金成分,如下所示 C转化为有利于在最终退火步骤中再结晶铁素体细粒无序生长的碳化物,但是,由于其硬化效应会降低钢板的可成形性。碳化物的沉淀还会引起差的耐腐蚀性。在这点上,考虑到可成形性和耐腐蚀性,C含量应控制在尽可能低的水平,即0.02质量%或更低。为了改善二次成形性,所述C含量优选是降低到0.015质量%或更低。尽管如此,但是,降低所述C含量到极低的水平,需要一个长时间的精炼操作,从而提高了钢生产的成本。因此,所述C含量的下限优选确定为0.001质量%。该下限的限定也可保证碳化物对最终退火步骤中再结晶铁素体细粒无序生长的作用。 Si是一种合金成分(它是作为除氧剂在钢生产过程中加入的),但是,它也具有强的固溶硬化效应。大于0.8质量%的过量Si,会不利地使钢板硬化,从而导致其具有差的延展性。考虑到延展性和二次成形性,Si含量的上限优选确定为0.5质量%。 由于其固溶硬化效应弱于Si,Mn不会明显地使钢板硬化。尽管如此,大于1.5质量%的过量Mn会在钢生产过程中引起锰烟雾放出,从而导致差的生产能力。 P对于热加工性是有害的,所以,其上限确定为0.050质量%。 S是一种有害元素,它会在细粒边缘分离,并使细粒边缘变脆。这些缺点可通过控制S含量至0.01质量%或更低而得到抑制。 为了保证不锈钢的耐腐蚀性,Cr含本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种具有优良压制成形性和二次成形性的铁素体不锈钢板,具有以下组成:0.02质量%或更低的C、0.8质量%或更低的Si、1.5质量%或更低的Mn、0.050质量%或更低的P、0.01质量%或更低的S、8.0-35.0质量%的Cr、0.05质量%或更低的N、0.05-0.40质量%的Ti、0.10-0.50质量%的Nb、非必要的选自0.5质量%或更低的Ni、3.0质量%或更低的Mo、2.0质量%或更低的Cu、0.3质量%或更低的V、0.3质量%或更低的Zr、0.3质量%或更低的Al和0.0100质量%或更低的B中的一种或多种、和除了不可避免的杂质外余量为Fe,且(%Ti×%N)的乘积小于0.005,并且其金相结构为除TiN外颗粒尺寸为0.15μm或更大的沉淀物按5000-50000/mm↑[2]的比例分布在 钢基质之中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:秀岛保利富村宏纪平松直人
申请(专利权)人:日新制钢株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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