【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及压缩机阀片及刀具尤其是医疗器械领域手术刀具用不锈钢及其制造方法，具体涉及一种组织细化的中碳马氏体不锈钢及其制造方法。
技术介绍
1、马氏体不锈钢是铬系不锈钢，具有高硬度和高耐磨的特性，广泛应用于刀剪、手术器械、量具、水轮机叶片等领域。在高硬度和耐磨的基础上，这些领域对强韧性和耐腐蚀有一定要求。常规的马氏体不锈钢牌号包括2cr13、3cr13、4cr13，6cr13等牌号，其cr含量一般保持12.5％～13.5％，c含量分别～0.2％到0.6％不等，随着碳含量增加，其淬火或回火处理后的硬度也显著提高。但是，碳含量增加、硬度提高的同时，由于碳化铬的析出，马氏体不锈钢的耐蚀性显著下降。以占腐蚀发生比例最高的点蚀和酸性环境腐蚀为例，2cr13系马氏体不锈钢点蚀点位可以达到120mv，3cr13降低至60～80mv左右，4cr13降低至40～60mv左右。对于压缩机阀片，刀具尤其是医疗器械、刀具、剃须刀片等需要长期反复使用，而且和人体接触的应用环境，耐蚀性不足是影响应用的重要因素。
2、为改善中碳马氏体不锈钢的耐蚀性，通过n、v等微合金化，并且添加一定的mo，可以有效改善材料的组织和耐蚀性。其中在马氏体不锈钢的强化合金元素中，c和n是提高强度最有效的元素。由于c的添加往往容易在轧制和热处理的过程中形成碳化物和造成粗大碳化物颗粒偏析，降低马氏体不锈钢的耐腐蚀性能。n的添加成为提高马氏体不锈钢力学性能的另一种有效方法。添加mo、v等合金元素，是改善耐蚀性的又一有效措施。mo是一种铁素体形成元素，加mo可以显著改善耐点
3、专利技术专利cn201310145690.5提出了一种具有优良性能的含锡马氏体不锈钢，其化学成分组成的重量百分比为：c：0.15～0.40％，si≤1.0％，mn≤2.0％，p≤0.040％，s≤0.010％，cr＝12.0～14.0％，n：0.05～0.12％，sn：0.10～0.30％，其余为fe和不可避免的杂质；该含锡马氏体不锈钢经1050℃淬火处理后，其抗拉强度≥1500mpa，洛氏硬度≥48hrc，点蚀电位≥105mv，优于同类的2cr13马氏体不锈钢。
4、专利技术专利cn201180063203.x提供了一种耐蚀性改善的中高碳马氏体不锈钢，其主要用途为高品质剃须刀片，该材料成分体系为0.45％～0.60％的碳、0.02％～0.08％的氮、0.2％～0.4％的硅、0.3％～0.6％的锰、12％～15％的铬、0.1％～1.5％的钼，0.1％～1.5％的钨以及余量的fe和其它不可避免的杂质。通过mo、n等合金元素的添加，改善碳含量0.45～0.60％不锈钢的耐蚀性。中国专利cn1145644a中公开了一种0.15-0.40％c、11.00-15.00％cr的马氏体不锈钢，其中加入0.12～4.0％cu、1.00-3.00％mo。贵金属的增加尤其是mo的加入在改善耐蚀性的同时，会明显增加制造成本。
5、在不锈钢中添加一定的w，也可以改善耐蚀性和力学性能。实际上，钨是钢的重要合金元素，提高钢的强度尤其是高温强度、硬度和耐磨性。主要含钨钢包括高速工具钢、热作模具钢、涡流叶片用钢等。钨的存在方式包括固溶或弥散析出。专利技术专利cn201110250792.4公开了一种双相钨不锈钢合金材料，其组分及其质量百分比：0.030％<c≤0.05％，0.0023％≤s≤0.01％，0.463％≤si≤1.0％，0.010％≤p≤0.015％，20.0％≤cr≤23.0％，0.5％≤w≤1.5％，1.0％≤ni≤3.0％，0.20％≤n≤0.30％，0.001％≤b≤0.01％，稀土ce或y：0.005％～0.20％，其余为铁。组织上具有铁素体奥氏体双相结构，是一种双相不锈钢。其中的钨提高钢的强度，加强钢的断面组织细微化，对材料组织和耐腐蚀性能也有明显影响，有效提高双相不锈钢的耐缝隙腐蚀性能。专利技术专利cn201611074806.0提出一种含钨奥氏体不锈钢无缝管，可用于650℃-700℃超临界火电机组锅炉的过热器和再热器。该含钨奥氏体耐热钢的主要成分为0.03％-0.08％c、小于0.5％si、小于0.5％mn、18％～25％cr、21.5％～31％ni、2～4％cu、0.10～0.35％n、0.30～0.65％nb、1.0～5.0％w、0.1～0.4％mo、1.0～4.0％co、0.003～0.009％b、余量fe。该合金添加的w元素是材料固溶强化和析出相强化的重要元素，可大幅提高材料的高温持久强度。实际上，成熟且批量使用的标准钢种1cr12wmov，其成分为c：0.12～0.18，si：≤0.50，mn：0.50～0.90，cr：11.00～13.00，ni：0.40～0.80，v：0.18～0.30，mo：0.50～0.70，w：0.70～1.10。其组织为马氏体，经淬火加回火态使用，具有较高的热强性、良好的减震性及组织稳定性。广泛用于透平叶片、紧固件、转子及轮盘等，常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是进一步改进中碳马氏体不锈钢的组织均匀性，从而改善硬度均匀性，并进一步改善耐蚀性。尤其是改善随着硬度增加耐蚀性显著下降的问题，解决依靠碳含量增加提高硬度但降低耐蚀性的矛盾。通过w、n合金化和v微合金化，配合优化的制造方法，改善碳化物的分布，从而得到具有更优良耐腐蚀性能的中碳马氏体不锈钢及其制备方法，解决硬度和耐蚀性匹配的问题。材料与含mo合金相比更经济，可以用在压缩机阀片、医疗器械、刀具等领域。
2、本专利技术的目的在于提供一种组织细化的中碳马氏体不锈钢及其制造方法。与同类的4cr13相比，材料在获得相同硬度(≥52.0hrc)的基础上，耐蚀性显著提高100％以上。具体措施包括：(1)n合金化，通过降低合金中c含量至0.35％以下，添加n并确保c+n≥0.35％弥补c含量降低对奥氏体化和硬度的影响，确保硬度与0.35～0.45％c含量的4cr13相当的同时，利用n改善耐蚀性；(2)w、v合金化，w的加入可以进本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种组织细化的中碳马氏体不锈钢，其化学成分重量百分比为：
2.根据权利要求1所述组织细化的中碳马氏体不锈钢，其化学成分重量百分比至少满足如下条件中的一种C+N≥0.35％、Cr+1.65W+16N≥15.3％、1.25≤(Cr+0.7W+1.5Si)/(20C+20N+Mn)≤1.50和0.021(Cr+0.9Mn)-0.204≥N。
3.根据权利要求1所述组织细化的中碳马氏体不锈钢，其化学成分重量百分比，满足如下条件C+N≥0.35％、Cr+1.65W+16N≥15.3％、1.28≤(Cr+0.7W+1.5Si)/(20C+20N+Mn)≤1.49且0.021(Cr+0.9Mn)-0.204≥N。
4.一种权利要求1所述的组织细化的中碳马氏体不锈钢的制备方法，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的方法，步骤(2)中调向锻造或者热轧制的具体工艺是先将铸坯压下20％-30％的变形量，然后旋转90度，继续锻造或者轧制到需要的厚度，完成剩余80％-70％的变形量。
【技术特征摘要】
1.一种组织细化的中碳马氏体不锈钢，其化学成分重量百分比为：
2.根据权利要求1所述组织细化的中碳马氏体不锈钢，其化学成分重量百分比至少满足如下条件中的一种c+n≥0.35％、cr+1.65w+16n≥15.3％、1.25≤(cr+0.7w+1.5si)/(20c+20n+mn)≤1.50和0.021(cr+0.9mn)-0.204≥n。
3.根据权利要求1所述组织细化的中碳马氏体不锈钢，其化学成分重量百分比，满足如下条件c+n≥0....
【专利技术属性】
技术研发人员：崔鹏，任颢，郭强强，张鑫，
申请(专利权)人：山西帝思曼特殊金属科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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