一种高强度不锈钢冷轧板带及其制造方法技术

技术编号:7914668 阅读:216 留言:0更新日期:2012-10-24 23:55
一种高强度不锈钢冷轧板带及其制造方法,其化学成分重量百分比为:C≤0.02%,Si?0.3~1.5%,Mn?0.5~1.75%,Mo?0.5~2.0%,Cr?13.0~16.0%,Ni?1.0~3.0%,N≤0.015%,Nb+Ti?6(C+N)~0.5%,C+N≤0.03%,其余为Fe及不可避免的杂质。获得的不锈钢冷轧板带的屈服强度≥400MPa、抗拉强度≥600MPa;还具有良好的塑性,延伸率≥16%;同时具有优良的耐腐蚀性,按GB/T?17899-1999和GB/T?17897-1999测得点腐蚀电位≥150mV,腐蚀速率≤9g/m2.h。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及不锈钢板及其制造方法,尤其涉及。
技术介绍
当不锈钢应用在涉及结构件部位时,如轨道车辆加强用结构件和面板等,不但要求优良的耐腐蚀性,还要具有较高的强度和一定的可加工性。目前,该领域一般采用经过冷加工硬化的奥氏体304和301L不锈钢,上述不锈钢含有6-8%的Ni,价格较高,并且经冷加工硬化提高的强度在受热(如焊接过程)后会降低,这两方面的不足限制了其应用。传统的铁素体-奥氏体双相不锈钢一般含有较高的合金含量,成本较高。 马氏体不锈钢虽具有较高的强度,但不锈钢板带的延展性差,存在有加工性能显著恶化的问题。铁素体不锈钢具有较好的延展性,且不含Ni,成本较低,但存在强度低的问题。作为提高铁素体不锈钢板带强度的方法,尝试过进行冷轧变形来提高强度,但是用此方法由于是利用导入轧制造成的畸变来提高强度,所以延展性低,有时会出现开裂的情况,另外,与奥氏体冷加工硬化相似,遇热后该强度会降低。现有铁素体不锈钢如下I.中国专利CN85106667公开了一种耐腐蚀性优良的铁素体-马氏体双相钢(各50%),获得了较高的强度和较好的塑性,同时合金含量相对较低,但该专利的成份体系中高成本的Ni、Mo含量较高,并且由于加入了 Al和Re给炼钢带了很大的难度,另外从制造工艺上看,产品主要涉及热退工业板。2.中国专利CN95116438. 4的成份体系是高合金含量的奥氏体-铁素体双相不锈钢,该合金具有较好的强度和韧性,特别耐腐蚀性能优良,可以应用在海水领域,目前该类型钢种已得到全面发展,但由于其合金含量较高,生产难度较大,成本较高,不属于经济型钢种。3.中国专利CN1869271A通过组合Si、Cr、Cu、Mo、Ni、Co、W和Fe给出了一种低铬(9-13%)铁素体不锈钢,但同时含有较高的合金含量如2. 5-4. 5%的Mo和4-7%的Ni,特别是含有7-13%的Co,在常规铁素体不锈钢中非常罕见。4.中国专利CN101135028A在低铬铁素体不锈钢(10. 5-12. 5%Cr)的基础上添加一定量的Mn(彡I. 5%),并添加少量的Ni(0. 3-1. 0%)和Nb(彡0. 6%),经罩式炉热处理退火后达到480-520MPa的屈服强度,但该专利主要是热轧不锈带钢,厚度范围主要是3. 0-10. 0mm。5.中国专利CN1550565A通过采用快速冷却的方法,获得一定比例的淬火马氏体(20%以上),通过马氏体组织结构来提高不锈钢的强度,强度可达到700MPa,但由于淬火马氏体为硬脆相,使得该合金的塑性不好,仅为10%左右。6.中国专利CN101748339A给出了一中超纯含Nb、Ti铁素体不锈钢,较低的C中国+N含量和Nb、Ti双稳定保证了合金的耐腐蚀性能,较低的合金含量保证了其经济型,但该专利提高强度的方法是在冷板连退后弓I入大变形率(>45%)的二次冷轧来提高其强度的,原理类似于冷变形硬化,所以其塑性太差,仅为5%以下。随着VOD冶炼技术的发展,低碳氮含量的超纯不锈钢的冶炼已不成问题,大大提高了低铬不锈钢的耐腐蚀性能,拓展了其应用领域。另外,Nb、Ti、V等稳定化元素的添加可以进一步稳定不锈钢中的碳氮元素,又进一步提高了不锈钢的耐腐蚀性能。至于提高不锈钢的强度,前面所提到的专利文献中也已经涉及到部分方法,如冷加工(变形)硬化、第二相(马氏体)强化,只不过有各自的应用限制。除上述方法外,固溶强化、细晶强化、位错强化等措施,或者几种措施的置加使用,也都是提闻不镑钢强度的有效措施。从提闻强度、节省材料、降低成本的角度出发,我们也需要能够同时满足强度、塑性、耐腐蚀性、经济性等要求的新型不锈钢材料
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供,获得的不锈钢冷轧板带的屈服强度彡400MPa、抗拉强度彡600MPa ;还具有良好的塑性,延伸率彡16% ;同时具有优良的耐腐蚀性,按GB/T 17899-1999和GB/T 17897-1999测得点腐蚀电位彡150mV,腐蚀速率彡9g/m2. h。为达到上述目的,本专利技术的技术方案是一种高强度不锈钢冷轧板带,其化学成分重量百分比为C< 0.02%,Si0. 3 I. 5%, Mn 0. 5 I. 75%, Mo 0. 5 2. 0%, Cr 13. 0 16. 0%, Ni I. 0 3. 0%, N 彡 0. 015%, Nb+Ti6 (C+N) 0. 5%,C+N ( 0. 03%,其余为Fe及不可避免的杂质。进一步,Cr当量/Ni当量比在4. 25 6. 20,其中,Cr当量=Cr+1. 5Mo+l. 5Si+l. 5Ti+l. 75Nb, Ni 当量=Ni+30 (C+N) +0. 5Mn。在本专利技术成分设计中C是一种间隙元素,通过固溶强化可显著提高钢的强度,但超过0. 02%的含量会使延展性下降,还会与铬结合形成高铬的Cr23C6型碳化物,使钢的耐蚀性下降;降低C含量还可降低稳定化元素Ti和Nb的量,有利于提高表面质量;本专利技术钢种属于超纯不锈钢,C+N总量控制在0. 03%以下,C控制在0. 02%以下或更少。Si :是炼钢过程中的脱氧剂,必不可少,但同时也是增加强度的元素,含量在0.05%以上时效果显著,但含量超过I. 5%会使钢板硬化,损失材料的塑性;Si还能延缓O等有害相析出,提高钢的耐蚀性;同时也是铁素体形成元素,为保证热轧在单相奥氏体区,含量控制在I. 5%以下;Mn :是奥氏体形成元素,成本低,从替代Ni形成奥氏体的角度希望Mn含量越高越好,但Mn偏向于低温奥氏体的形成,过高的Mn会使奥氏体的初始形成温度降低,为了使热轧固溶处理在单相铁素体区进行,避免淬火马氏体的形成,同时也部分替代Ni,避免固溶温度过高导致晶粒粗大,Mn含量控制在0. 5^1. 75%。Mo :强烈提高耐腐蚀性的元素,特别提高耐点腐蚀萌生的能力,但过高的Mo含量(2%以上),由于耐腐蚀性达到饱和,反而会不利于加工性能,也不能得到与含量相匹配的期待效果,所以含量控制在0. 5^2. 0%。Cr :铁素体形成元素,缩小奥氏体区;Cr主要保证合金的耐腐蚀性,含量越高耐腐蚀性越好,但过高则需更多与之匹配的奥氏体形成元素,影响合金成本,同时Cr含量达到一定量后,再提高其含量时耐腐蚀性提高幅度也会降低;为保证足够的耐腐蚀性能,Cr含量不能低于13. 0% ;兼顾经济性因素,使合金的效果最大化,Cr含量控制在13. (T16. 0%。Ni :奥氏体形成元素,有助于Cr的耐腐蚀作用的发挥,同时Ni的添加还可以改善铁素体不锈钢的塑性和韧性;量少时可以起到固溶强化的作用,量多时也会与其它元素形成析出物,起到时效强化的作用;高成本合金元素,总量控制在I. (T3.0%。N :与C 一样都是奥氏体形成元素,扩大奥氏体区;量少时有助于提高耐腐蚀性能,起固溶强化作用;达 到一定量则会造成析出物,降低耐腐蚀性和恶化材料塑性;本专利技术钢种属于超纯不锈钢,C+N总量控制在0. 03%以下,N控制在0. 015%以下或更少。Ti和Nb :稳定化元素,主要是与C、N结合防止Cr的C、N化物形成造成贫Cr区从而降低耐腐蚀性;Ti主要与N结合,Nb主要与C结合,其作为夹杂物也会影响到钢的表面质量,同时由于Ti在加入过程中易氧化本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种高强度不锈钢冷轧板带,其化学成分重量百分比为:C≤0.02%,Si0.3~1.5%,Mn?0.5~1.75%,Mo?0.5~2.0%,Cr?13.0~16.0%,Ni?1.0~3.0%,N≤0.015%,Nb+Ti?6(C+N)~0.5%,C+N≤0.03%,其余为Fe及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王如萌叶晓宁黄俊霞江来珠
申请(专利权)人:宝山钢铁股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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